构筑含二乙炔的超分子金属大环文献综述
——超分子化学，金属大环与聚二乙炔
摘要：超分子化学是研究两种及以上的化学单元基于分子间的非共价键相互作用而形成功能化的分子聚集体的化学。这些关键的非共价相互作用根据键能和取向程度可分为主客体相互作用、金属配位相互作用、氢键、pi;–pi;堆积相互作用等。金属配位相互作用相较于其他的非共价相互作用具有良好的方向性和高键合常数，因此其在构筑超分子中有广泛应用。通过金属配位作用组成的超分子金属大环具有定义明确的结构和尺寸，结合其他非共价相互作用具有层次自组装的能力，在大量研究的设计中金属大环中在合适的条件下进一步自组装形成微米尺度的球状结构。本次设计的金属环的另一大特色单元是加入可进行光聚合的二乙炔基团。
关键词：超分子； 金属大环； 二乙炔；自组装
一、文献综述
超分子化学是两种或两种以上分子间通过非共价键结合形成复杂有序并具有特定功能分子聚集体的化学。它的概念最早是由年诺贝尔化学奖得主jean-Marie Lehn提出 (1)， Lehn指出：“正如基于共价键存在着分子化学领域，基于分子有序聚集体和分子间的价键而存在着超分子化学”。该定义与研究以共价键连接的分子化学相对，指明超分子化学研究的内容包括分子聚集体的制备、组成、构成机制和驱动力以及它们在各个方面的后续功能。超分子化学是一门高度交叉的学科，它涉及有机化学即构造分子的合成路线、配位化学即金属离子配体的配位结合、物理化学即对相互作用的实验和理论研究、生物化学即基于底物缔合和识别的生物过程、材料化学即固体的机械性质等多个方面。超分子化学为化学家施展才智提供了广阔的空间，同时也给化学家提出了严峻的挑战。
超分子化学的核心是自组装(2)，这是一种将预组织的基元砌块通过非共价键作用力逐步组装成具有特定结构和功能的有序组装体的合成策略。众所周知，大自然通过自组装的策略将简单的小分子组装成多种多样的具有特定功能的大分子结构，这也是能够形成生命体的关键原因。例如，蛋白质由其一级结构多肽链通过残基间的弱相互作用如分子之间的氢键，自组装成更稳定的二级或三级结构；DNA双螺旋结构是通过碱基对之间互补的氢键作用以及pi;－pi;堆积作用而稳定存在。自然界的自组装过程引起了化学家们极大的兴趣，人们希望通过模拟大自然，利用多种弱作用力构筑具有特定功能性的超分子结构。
从上世纪八十年代以来，人们利用各种非共价键弱作用，构筑了大量的超分子结构(3)，根据构筑的弱作用力不同，人工合成的超分子结构大致可分为三类(4)：(1)通过氢键作用构筑的超分子结构；（2）通过其他非共价键作用，如离子－离子作用、离子偶极作用、pi;－pi;堆积、阳离子－pi;作用、范德华力、疏水作用等构筑的超分子结构；（3） 通过金属－配体的配位作用形成的超分子结构。
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