超分子化学

超分子化学（精选8篇）

篇1：超分子化学

题 目 浅谈对超分子化学的认识

科

目

超分子化学

教师姓名

吴安心

学生姓名

李翠华

学

号

2011210411

专

业

化学师范

随着科学不断发展，各个学科的新领域也不断增多，学科之间的分支也越来越明显。就化学而言，最初我们根据交叉学科产生了物理化学、生物化学，后来，仅针对化学这门学科，就分为了有机化学、无机化学、高分子化学、分析化学等多个分支，相应学科分支的学科带头人必然对其从事的领域了如指掌，但是其它方面呢？正如王梅祥在报告中指出：很多有机的机理或者数据是可以根据无机化学知识或仪器检测出来的，在无机化学家看来显而易见的事情，到了有机化学家却成为了天大的难题；吴安心老师在课堂上以敦煌莫高窟的壁画为例，强调了由面到点容易，但是由点到面却很难。化学作为一个大的领域，是作为整体而存在的，其各个分支之间有紧密的联系，将某个分支从其他分支中剥离开单独研究是很片面的，正如只关注于敦煌莫高窟的某个点，就会忽视掉整幅壁画的整体美，但是若只关注整体，就会忽略细节，很多重要的信息会被遗漏。可见，在学术科研的过程中，如何在点与面之间寻求平衡变得很关键。现代化学与18、19世纪的经典化学相比较，其显著特点是从宏观进入微观，从静态研究进入动态研究，从个别、细致研究发展到相互渗透、相互联系的研究，从分子内的原子排列发展到分子间的相互作用。从某种意义上讲，超分子化学淡化了有机化学、无机化学、生物化学和材料化学之间的界限，着重强调了具有特定结构和功能的超分子体系，将四大基础化学（有机化学、无机化学、分析化学和物理化学）有机地融合为一个整体，从而为分子器件、材料科学和生命科学的发展开辟了一条崭新的道路，且为21世纪化学发展提供了一个重要方向。此外，超分子也是化学与哲学的有机结合体。

一、超分子化学定义

Lehn在获奖演说提到：超分子化学是研究两种以上的化学物种通过分子间 2 力的相互作用缔结成为具有特定结构和功能的超分子体系的科学，简言之，超分子化学是研究多个分子通过非共价键作用而形成的功能体系的学科，其研究包括分子识别、分子自组装、分子自组织和超分子机器。所谓非共价键作用，区别于共价键作用，原子和原子相互堆积形成分子，其作用力是强的键的作用力，而分子和分子堆积，其作用力均为弱的非键作用力，大致有12种，包括氢键、偶极-偶极、阳离子-偶极、阴离子-偶极、共轭等相互作用；所谓功能体系，是指其研究对象是具有识别、组装等功能的分子。值得一提的是，在欧洲北部，学术界对这样的一种学科并不称作超分子化学，而叫做主客体化学，因为超分子研究最初，主要是将分子识别作为核心研究内容，主要是研究主体（受体）对客体（底物）选择结合并产生某种特定功能的过程，主客体由此得名。

分子识别可以定义为某给定受体对作用物选择性结合并产生某种特定功能的过程分子识别是在超分子水平上进行信息处理的基础。分子识别有内外之分,分别可由凹形或凸形受体来完成。由大环穴状配体进行的内识别表面上与配位化学相似,但超分子识别的范围要广的多,它包括对所有阳离子、阴离子及中性有机、无机或生物分子的识别。目前最受关注的受体分子主要有冠醚、环糊精、杯芳烃、索烃、轮烃等。

自组装为分子在不受人类外力之介入下，自行聚集、组织成规则结构的现象。超分子机器方面，现在研究停留在机器组件上，并未拼接成为超分子机器。目前主要有刹车、插座等模型的超分子机器组件。

二、超分子的发展历史

“超分子”一词早在20世纪30年代已经出现，但在科学界受到重视却是50年之后了。1967年C.J.Pederson等第一次发现冠醚并发表了关于冠醚合成和选 3 择性络合碱金属的报告，揭示了分子和分子聚集体的形态对化学反应的选择性起着重要作用；这可以说是第一个发现的在人工合成中的自组装作用。其后，洛杉矶加州大学的D.J.Cram教授基于在大环配体与金属或有机分子的络合化学方面的研究，提出了以配体(受体)为客体，以络合物(底物)为主体的主客体化学；法国Louis Pasteur大学的J.M.Lehn教授模拟蛋白质螺旋结构的自组装体的研究内容，在一定程度上超越了大环与主客体化学而进入了所谓“分子工程”领域，即在分子水平上，制造有一定结构的分子聚集体而起到一定特殊性质的工程。1987年，J.M.Lehn、D.J.Cram和C.J.Perterson三位化学家以其对发展和应用具有特殊结构的高分子的巨大贡献而获得诺贝尔化学奖。在获奖演讲中首次提出了“超分子化学”的概念。此后，超分子化学更加引起了全球的关注和重视，以“超分子化学”为名称的新的化学学科蓬蓬勃勃地发展起来，有人这样说到：如果说二十世纪是共价键的世纪，那么二十一世纪必将是研究分子间非共价键相互作用的超分子化学世纪。

超分子化学与配位化学有着千丝万缕的联系，或者说起源于配位化学。Cram从大环配位化学角度把现代配合物定义为主客体配合物,也就是与中心原子相应的部分叫做客体,与配体相应的叫做主体。Lehn强调分子之间的相互作用---超分子作用,叫做配位超分子化学,又被称作广义配位化学,与中心原子相应的部分被叫做底物,与配体相应的则称作受体。不论是配合物分子内的配体间弱相互作用,还是分子间的配体间弱相互作用都是由配位化合物形成超分子体系的重要基础。因此,徐光宪院士指出,21世纪的配位化学是研究广义配体与广义中心原子结合的---配位分子片断及由分子片组成的单核、多核配合物、簇合物、功能复合配合物及其组装器件、超分子、LockandKey复合物,一维、二维、三维配位空腔及其 4 组装器件等的合成和反应,制备、剪裁和组装,分离和分析,结构和构象,粒度和形貌,物理和化学性能,各种功能性质,生理和生物活性及其输运和调控的作用机制,以及上述各方面的规律,相互关系和应用的化学。

此外，超分子的出现也有其必然性。传统化学研究模式主要关注物质的组成、结构以及在此基础上的物质反应，这构成了两个世纪以来化学研究的主线，然而在上个世纪，当科学家们想要实现微观（分子）到宏观的关联时，却久久没有进展，原因是真正影响物质宏观性质的并不是分子，而是分子的聚集态，这打破了分子是保持物质化学性质最小单位的观念。可见，从微观到宏观必然经过亚微观--分子堆积而成的超分子这个过渡态，正如托马斯·曼所说： “虽然(超分子)仍是组构而不是组织,但是超分子在生命秩序和纯粹化学之间形成了过渡。”

三、超分子的发展现状和前景

由于超分子的特异性识别及自组装、自修复等性能，目前它在很多方面都有应用。在靶向给药方面，第三军医大学的李鹏熙等人在研究中，利用双氨基聚乙二醇、叶酸修饰的焦脱镁叶绿酸a设计合成了靶向性光敏剂目标化合物以期治疗癌症。此外西南大学的黎青霞设计合成的新型双甲硝唑超分子受体化合物，发现该化合物易于细菌真菌的DNA相互作用形成超分子络合物，从而导致细菌复制受阻而显示抗菌能力；在光化学上，研究发现4,4-二甲基联吡啶能很好地配合到卟啉与冠醚形成的空穴中去，可以形成良好的光开关模型；在超分子催化及模拟酶方面，慈云祥等将氨基酸、蛋白质、核算、对某些金属卟啉的模拟酶活性影响加以应用，并结合免疫分析技术，建立模拟酶示踪物的酶免疫分析方法。此外，超分子化学在稀土金属、分子器件、分析化学等多方面具有应用。

超分子化学是化学和多门学科的交叉领域，它涵盖了传统化学、物理学、材 5 料科学、信息科学、环境科学，同时它的兴起与发展促进了许多相关学科的发展也为他们提供了新的机遇，对超分子体系的深入研究,实际上已超出了化学范畴,形成了超分子科学。超分子功能材料及智能器件、分子器件与机器、DNA芯片、导向及程控药物释放与催化抗体、高选择催化剂等等，将逐一成为现实。可以确信，超分子科学已成为21世纪新思想、新概念和高新技术的重要源头，且作为超分子化学起源的主客体化学将与有机合成化学、配位化学和生物化学互相促进,为生命科学、材料科学、能源科学、环境科学等共同发展作出巨大贡献。

四、超分子与哲学的联系

超分子化学看似遥不可及，但是其很多模型都来源于生活实物，比如分子机器中的电风扇、刹车等，明星分子索烃像舞池中的一对舞伴，轮烷好像中国的算盘，这不仅给很多超分子化学家提供了灵感，也让超分子更加容易理解。然而，超分子化学和形而上学的哲学有什么联系呢？超分子是由很多分子个体相互组成的整体，此外整体具有有机组织（(生物、社会、经济)才具有的自我演化特征，可见超分子化学是一种分子社会学。微观层次上，化学家研究超分子形成的机理及应用，而在宏观层次上，哲学家也将试图利用一些横断科学方法对超分子体系的自组装、分子相互匹配、识别、分子之间的组装和自组装给予哲学上的宏观解释，试图发现隐藏在现象背后事物所固有的本质解释。

李晓春在其文章中阐述了超分子化学中存在辩证法思想。他认为自然科学的发展以及探究其发展变化的方向性，离不开哲学原理做指导；自然科学的发展也为哲学提供了客观事实依据、证实了其原理的正确性，而主客体化学中的辩证联系和发展规律也证实了这点。由于接受体和底物之间以分子间各种作用力完成配位作用，形成了两个或更多物种的有序体，即超分子，进而实现超分子的识别、6 变换、易位。可见，物质世界的普遍联系是运动发展的终极原因，由于普遍联系形成了相互作用。吴安心老师也曾将有的化学分子的行为类比为人类的离婚、再结婚的行为，将自分类现象形象地联系到“物以类聚，人以群分”，主客体化学类似于鸟巢装蛋等等，可见自然科学如超分子化学与宏观世界是有普遍联系的。因此我们要学会运用普遍联系和永恒发展的思想观点，处理科学研究中的问题，从而获得更多的发明和创造。

篇2：超分子化学

主族金属有机超分子化学进展

以有机主族金属化合物为基本单元进行的超分子自组装是近年来超分子化学的研究方向之一.本文主要对6种主族p区重金属(铟、铊、锡、铅、锑及铋)的典型有机金属超分子的自组装进行探讨和总结.

作 者：徐庆锋 郎建平沈琪 作者单位：苏州大学化学化工系,苏州,215006刊 名：结构化学 ISTIC SCI PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF STRUCTURAL CHEMISTRY年，卷(期)：200322(3)分类号：O64关键词：主族p区金属 有机金属化合物 超分子化学 自组装

篇3：超分子化学

关键词：超分子,生命科学,成像造影剂

0 引言

20世纪80年代末, 法国科学家J.M.Lehn (莱恩) 创造性地提出了超分子化学 (Supramolecular chemistry) 的概念[1], 并因此获得1987年诺贝尔化学奖。超分子结构突破了传统分子结构中的共价键结合, 是化学史上的一次重大飞跃。超分子体系成为目前国内外科学家的研究热点[2,3,4]。

超分子化学是研究各个分子通过亲水/疏水、静电吸引、氢键、配位键等分子间作用而形成具有特定功能的体系的科学, 此概念的提出使化学从分子层次扩展到了超分子层次。分子间作用形成的超分子组装体, 使人们认识到功能的最小基本单位不是分子而是超分子, 功能产生于超分子组装体中。

超分子化学一经问世就受到各领域研究者的广泛关注, 并应用在生命科学[5]、材料科学[6,7,8]、环境科学[9]、信息科学等领域, 已成为化学研究新思想、新概念和高技术的源头之一, 给各个学科的发展带来新的机遇。本文在简要介绍超分子化学形成和发展的基础上, 综述了近年来超分子化学在生物医药、生命科学领域的应用。

1 超分子化学简介

超分子化学, 即“超越分子概念的化学”, 是研究两种或两种以上具有组装能力的化学物种通过分子间较弱的相互作用形成复杂、有序且有特定功能体系的化学, 是分子化学的拓展, 是由简单走向复杂的必然过程, 其主要特征是分子间的自组织、自组装和自复制。

1.1 超分子化学的发展历史

在超分子化学这一概念明确提出之前, 就已经有一些科学家在这方面做过研究。早在1894年, 德国科学家Fischer就曾设想过“识别”的匹配方式;1937年, 德国科学家Wolf最早提出“超分子”这一名词, 由于当时研究水平和基础有限, 并未对超分子化学做出系统性的阐述。

C.J.Perterson (彼得森) 在冠醚合成及其选择性络合碱金属方面进行了长期的研究并于1967年进行了详细报道, 揭示了分子和分子聚集体的形态对化学反应选择性的重要作用[10];随后, D.J.Cram (克拉姆) 基于其在大环配体与金属或有机分子的络合化学领域的多年研究, 提出主客体化学 (Host gust chemistry) , 并创立了主客体化学理论;莱恩利用自组装技术, 模拟蛋白质螺旋结构制备出具有一定结构的分子自组装体, 从而超越大环与主客体化学进入“分子工程”领域, 并在其诺贝尔奖获奖演说中提出了超分子化学的概念。

1987年, 莱恩、克拉姆和彼得森3位化学家以其对发展和应用具有特殊结构的超分子的巨大贡献而获得诺贝尔化学奖, 这一刻也预示了超分子化学的诞生。超分子化学的研究经历了大环与主客体化学、分子识别化学和自组装化学3个阶段, 这3个阶段不是严格的顺承关系, 而是相互渗透、相互关联和不断发展的。

1.2 超分子基本结构单元

超分子是由其基本结构单元有规则、有秩序、有层次地组装产生的具有一定功能的超分子体系。具有特定功能和组装能力的单元构成超分子基本结构单元, 冠醚及其衍生物、环糊精及其衍生物、杯芳烃及其衍生物是主客体化学中3种常用的重要主体。

1.2.1 冠醚及其衍生物作为主体

自1967年彼得森首先发现冠醚 (Crown ether) 并报道了这类化合物的独特性质以来, 这类大环化合物有了极其迅速的发展。它不仅是有机和无机化学的重要内容, 而且与生命科学、新材料、新技术的发展有着密切联系。冠醚[11]不仅可以与金属正离子络合, 还可以与有机正离子客体 (如吡啶盐) 络合。因此, 作为主客体化学中最常用的主体之一, 冠醚及其衍生物在超分子构筑中得到了广泛的应用。

1.2.2 环糊精及其衍生物作为主体

环糊精 (Cyclodextrin, CD) 是一种具有轴对称性的截锥形环状低聚糖, 是常用主体化合物之一[12,13], 根据自身所含葡萄糖单元数量的不同 (6、7、8) 分别命名为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精。环糊精的分子空腔具有弱极性和疏水性, 而外表面则具有强极性和亲水性, 研究者通过修饰或者制备主客体包合物, 进而将含有环糊精结构的自组装体应用于催化材料、药物载体、微反应器和环境科学等领域[14,15,16]。

1.2.3 杯芳烃及其衍生物作为主体

杯芳烃 (Calixarene) 是由酚单体通过亚甲基在酚羟基邻位连接而成的大环化合物, 因其分子形状类似杯子而得名。作为模拟酶研究的对象, 杯芳烃[17]受到特别的重视。杯芳烃具有冠醚和环糊精两者的优点, 其疏水空腔大小可调, 构象可变, 能与离子和中性分子形成主客体包结物, 选择性好, 被认为是继冠醚和环糊精之后的第三代主体化合物。

1.3 超分子体系的功能

超分子体系具有三大主要功能:分子识别和自组装功能、反应性和催化功能以及信息传输功能。

分子识别, 类似于“锁和钥匙”的分子间专一性结合, 是指主体对客体选择性结合并产生某种特定功能的过程, 它是组装及组装体功能的基础[18], 是形成超分子结构的基础, 也是自然界生物进行信息存储、复制和传递的基础, 在超分子化学中起到核心作用;催化功能是指反应物及客体被主体识别后形成超分子过渡状态, 产生的一种有选择性地与另一反应分子结合的功能;信息传输功能是指超分子体系受到外界刺激会产生性能和结构变化, 继而将刺激信号转变成分子信息并在体系中传输的功能, 其本质是电子转移、能量转移、物质传输和化学转换。

2 超分子化学在生命科学领域的应用

超分子仍是结构而不是组织, 但超分子在生命秩序和纯粹化学之间形成了过渡。它显示出研究不应仅仅局限于化学层面。超分子化学通过控制超分子结构, 使功能和组织、生命和非生命、生命体和非生命体之间有了通航的桥梁。超分子化学在生命科学领域有着广泛的应用, 超分子体系在生命体中扮演着举足轻重的角色。

2.1 超分子药物

超分子主体具有毒性低、不良反应少、生物相容性好、开发周期短、成功可能性大等特点, 因而将其作为药物载体应用于医药领域具有安全性高、生物利用度高、疗效高、成本低等优点, 受到研究者的广泛关注, 使药物的发展进入了一个新的时代[19]。超分子药物是超分子在生命科学领域最为重要的应用之一, 目前其应用范围已涵盖消炎止痛、抗菌、抗癌、抗病毒、抗疟、抗癫痫、基因药物等方面[20]。

2.1.1 消炎止痛类超分子药物

常见的消炎止痛药物使用时会产生严重的胃肠道不良反应, 因而其应用受到限制。研究证明, 此类药物 (如阿司匹林、布洛芬、萘普生和吲哚美辛等) 与金属离子 (如Cu (Ⅱ) 、Zn (Ⅱ) 、Pd (Ⅱ) 、Sn (Ⅳ) 等) 络合后形成的超分子药物, 不仅可以有效降低该类药物的胃肠道副反应, 甚至还可以提高其镇痛抗炎作用, 其中Cu (Ⅱ) 络合物是研究最早和最为成熟的超分子药物之一。

Zvimba等[21]设计合成了不同氨类配体与Cu (Ⅱ) 、Zn (Ⅱ) 、Ca (Ⅱ) 等络合形成的金属离子络合物, 研究表明, 铜离子络合物相比其他两种金属络合物更加稳定、生物半衰期更长、生物利用度更高, 有望成为临床抗关节炎药物。

Zhou等[22]制备了吲哚美辛与单核Zn (Ⅱ) 及双核Zn (Ⅱ) 超分子络合物, 并研究了两种药品对胃肠道的刺激, 研究结果表明, 超分子络合物的刺激性明显低于母体药物。另外, Jain等[23]制备并通过直流极谱法研究了巴氯芬-Zn (Ⅱ) 络合物超分子, 研究表明它的止痛活性比其母体药物更强。

除了通过制备金属络合物超分子降低毒副作用外, 还可将上文提到的消炎止痛药物与环糊精 (CD) 及其衍生物制成超分子络合物[24]来改善其药效学和药代动力学性质。吲哚美辛或萘普生的CD包结络合物不仅可以明显改善药物的溶解度, 促进吸收, 降低胃肠道刺激性, 还可以明显降低母体药物的副作用。

2.1.2 抗疟类超分子药物

疟疾是一种流行广、危害大的寄生虫病, 金鸡纳宁和青蒿素是较早使用的抗疟药物, 但其溶解度有限、生物利用率较低的不足限制了它们的应用。Wen等[25]制备了金鸡纳宁 (Cinchonine, Cin) 与环糊精超分子络合物, 电喷雾质谱 (ESI-MS) 研究表明溶解相混合物中含有多种组分, 如β-CD-Cin-β-CD (1∶1∶1) 、γ-CD-Cin-γ-CD (1∶1∶1) 和β-CD-Cin-γ-CD (1∶1∶1) , 包合后的溶解性得以显著改善。Wong等[26]制备了β-CD-青蒿素250和γ-CD-青蒿素250超分子, 人体试验表明超分子具有更高的生物利用效率和生物利用度。

2.1.3 抗癌类超分子药物

癌症是一种严重威胁人类健康的疾病, 很多国内外医学研究者一直致力于寻找治疗或预防癌症的药物和方法。随着超分子药物应用不断拓深, 超分子络合物作为抗癌药物也成为研究的热点, 并取得一定的成果。目前, 抗癌类超分子药物的研究主要以环糊精类、卟啉类、高分子类和金属 (如铂、钌等) 络合类为主。

Horvath等[27]制备出水溶性的β-CD-二氯二吡啶铂 (DDP) , 研究表明该络合物大大提高了DDP的溶解性能, 达到1.6mg/mL, 并且该络合物对结肠癌细胞株CT26和黑素瘤细胞株B16F10的生长抑制分别比顺铂 (CPT) 高4.6倍和6.1倍, 抗癌活性明显优于CPT。

β-拉伯醌能够杀死肿瘤细胞, 是一种新型抗癌药, 对肺癌、前列腺癌和乳腺癌有特效, 但其存在水溶性较差、生物利用率低的缺点。Wang等[28]将其与CD或CD衍生物进行络合, 不仅可以提高其水溶性, 还可以通过调节CD的种类来调节药物释放速度, 使药物利用率更高。

浙江大学、新加坡国立大学及浙江大学医学院第一附属医院等研究单位[29]合作研制了聚乙烯亚胺 (PEI) 和环糊精交联形成的超分子颗粒 (SNPs) , 并将其作为抗癌药物金刚烷基阿霉素 (Ada-Dox) 和质粒DNA的共同载体。该超分子颗粒具有低分子量、低毒性和转染效率高的优点, 利用其主客体结构的可逆性, 可以通过调节pH分解主客体来达到抗癌药物的稳定和持续释放, 提高了药物的生物利用率, 还可以在试管或生物体内实现同时运载质粒DNA。

2.1.4 基因传递药物

超分子不仅可以应用于普通药物, 而且可以作为基因运输的载体应用于基因药物中, 具有细胞毒性低、转染效率高的特点, 受到国内外药物开发者的广泛关注。

四川大学Fan等[30]通过自组装法制备了β-环糊精与嵌段聚合物F127 (PEO-PPO-PEO) 的超分子复合物F127/β-CD, 并将其封装PEI/DNA用于基因传递, 研究结果表明, 该超分子不仅具有较低的细胞毒性, 而且在HepG2细胞中具有与PEI10K相应或更高的基因传递能力, 是一种非常有前途的非病毒基因传递载体。

日本的Takayuki Anno等[31]将第二代树枝状聚合物G2与β-环糊精葡萄糖衍生物络合制备了超分子GUG-b-CDE (G2) , 并在A549和RAW264.7细胞中研究其细胞毒性及基因运载能力。研究结果表明, 由于溶血性和细胞毒性较低, 该超分子具有更低的刺激性和更好的安全性, 并且其基因运载能力高于G2, 是一种较为理想的非病毒基因载体。

2.2 核磁共振成像造影剂

由于超分子络合物的特殊结构和分子间的作用形式, 超分子在生物设备和技术, 如核磁共振成像、激光解吸离子化技术等方面也有一些应用。

核磁共振成像 (MRI) 是利用核磁共振原理, 外加梯度磁场并通过检测所发射出的电磁波, 绘制生物体内部的结构图像。作为一种医学诊断工具, MRI极大地推动了医学的迅速发展。金属Gd (Ⅲ) 、Dy (Ⅲ) 、Fe (Ⅲ) 和Mn (Ⅱ) 等具有较大的有效磁矩, 与适当的配体形成稳定的鳌合物超分子后, 其毒性大大降低, 分子体积增大, 是MRI造影剂的主要研究对象, 其中以Gd (Ⅲ) 造影剂的研究最为深入[32]。

Battistin等[33]采用疏水基团修饰的右旋糖酐 (MD) 、β环糊精聚合体 (pβ-CD) 和Gd (Ⅲ) 螯合物制备出超分子体系, 形成稳定、均质、直径为200nm的纳米颗粒, 通过测试表明, 该超分子体系对Gd (Ⅲ) 的有效负载高达1.87×105, 并有较好的弛豫效应, r1为48.4L·mmol-1·s-1, 是Gd (Ⅲ) 螯合物自身的9倍。

加利福尼亚大学Chen等[34]研发出一类新的超顺磁性MRI造影剂, 并在生物体动态淋巴结系统内演示了其生物适应性。他们通过组装金刚烷 (Ad) 和β-CD得到超分子颗粒SNPs并将其用于封装Gd3+·DOTA, 制备出一系列新型MRI造影剂 (Gd3+·DOTA-SNPs) , 并得到其最佳配比的弛豫效应 (r1为17.3L·mmol-1·s-1) , 约为Gd3+·DOTA螯合物自身的4倍, 而且该新型造影剂相比Gd3+·DOTA更容易被检测。

2.3 超分子仿生

生命体内的生物化学过程和各项功能的实现, 如遗传信息DNA和RNA的复制、酶催化过程、蛋白质的合成与分解、能量转换、抗体与抗原的相互作用等都是由特定的超分子体系执行, 超分子体系的分子识别和自组装、反应性和催化以及信息传输三大功能, 可以实现对生命体的结构或功能的模拟, 是研究生物功能、生理机能、生命现象的极其重要的途径。目前主要研究的有仿生螺旋结构、多层膜的组装、模拟酶和微反应器、模拟免疫微体系等。

吉林大学罗贵民课题组较早进行了人工酶的研究, 早在2000年他们就制备了β-CD的联硒化物2-SeCD, 并用来模仿谷胱甘肽过氧化酶 (GPX) , 通过测定证实其活性高于经典GPX模拟物Ebselen[35]。经过更为深入的研究, 前不久他们又制备了更为复杂的β-CD的联硒化物6-CySeCD, 并研究了其在人体角化细胞内的抗氧化性能[36]。

浙江大学计剑等[37]采用自组装技术在医用不锈钢支架上构建了聚乙烯亚胺和抗凝血肝素多层膜, 体外血液评价表明沉积后不锈钢表面的血液相容性大大提高, 证明层层组装技术为医疗装置表面功能化的设计提供了一种有效的方法。Messersmith等[38]模拟软体动物的蛋白结构, 制备了含大量儿茶酚基团的聚乙烯亚胺 (PEI) , 并通过研究表明其具有良好的还原能力和对各种基底的粘附能力, 因而可在各种基底表面进行多层膜的沉积, 同时实现膜材料的抗菌能力, 对于在一些疏水基底表面实现具有抗菌性能的膜材料的制备具有重要意义。

2.4 其他生命领域的应用

利用超分子体系分子识别、催化、信息传递三大功能, 超分子体系在生命领域很多方面均有应用。生物体内小分子和大分子之间高度特异的识别在生命过程中的调控以及蛋白酶等生物分子的探测[39], 超分子催化 (对于生物体系具有重要的意义, 相当多的生物化学过程离不开催化作用) , 生物体内的信息传递 (电子转移、能量传递、物质传输和化学转换) 和生物体中受体-底物相互作用等, 其基本现象都离不开超分子化学范畴。

3 结语

20多年来, 超分子化学向人们展示了一个丰富多彩的超分子世界, 对传统分子化学理论提出新的挑战, 已成为化学的一个崭新的分支学科。2005年, Science杂志创刊125周年纪念周刊中指出新世纪人类所面临的25个重大科学问题, 其中唯一涉及化学的问题就是关于自组装化学, 由此可以看出超分子科学的重要研究价值[40]。未来超分子化学的研究将集中在以下几个方面。

(1) 超分子可逆性研究。分子间作用作为超分子相互作用的主要结合力, 虽然强度远不如共价键, 但对温度、溶剂等外部条件的变化具有高度的响应性, 使材料的各种可逆性能变为可能。超分子体系的可逆性越来越受到人们的重视, 正是这种可逆性能使超分子材料在分子器件、药物缓释、细胞识别、膜传递等方面有着重要的应用。

(2) 低毒或无毒超分子研究。超分子体系常常作为药物载体、基因载体、仿生结构等, 在生命科学领域有着广泛的应用。因此, 对超分子体系的生物相容性和毒性的要求非常严格, 制备毒性低、生物相容性好的超分子将会是超分子研究的方向之一。

篇4：一门新兴的学科——超分子化学

本文简述了超分子化学的发展，概述了超分子化学的理论基础并初步讨论了超分子体系识别功能催化功能与信息传递功能。

【关键词】 超分子化学 发展 理论基础 超分子体系功能

超分子化学与生命科学密切相关，已成为一门新兴的化学学科，它是基于冠醚的研究和有机半导体、导体的研究发展而迅速发展起来的Lehn。给超分子化学起了这样一个定义：“超分子化学是超出单个分子以外的化学，他是有关分子体系结构与功能的学科。超分子体系是由两个或两个以上的分子通过超分子之间得作用连接起来得具有一定结构和功能的实体或聚集体。

一、超分子化学的发展与概述

自从1967年C.J.Pederson发表了关于冠醚的合成和选择和络合碱金属的报告，揭示了分子和分子聚集体得形态对化学的选择性起着重要的作用；D.J.Cram基于在大环配体（受体）为主题，以络合物为（底物）为客体的主客体化学；J.M.Lehn模拟蛋白质螺旋结构的自组装体得研究内容，在一定程度上超越了大环与主客体化学而进入所谓“分子工程”领域，即在分子水平上，制造又一定结构的分子聚集体而起到一定的特殊性质的工程，并进一步提出了超分子化学即“超越分子的化学”的概念。超分子作用是一种具有分子识别能力的分子间得相互作用，通过对分子间相互作用的精确调控，超分子化学逐渐发展成为一门新兴得分子信息化学，它包括在分子水平和结构特征上的信息存储，以及通过特异性相互作用的分子识别过程实现在超分子尺寸上的修正、传输和处理。这导致了程序化化学体系得诞生。

二、超分子化学的理论基礎

超分子化合物是由主体分子和一个或多个客体分子之间通过非价键作用而形成的复杂而形成的复杂而有组织的化学体系。主体通常是负电子的分子，可以作为电子给体，如碱、阴离子、亲核体等。而客体是缺电子的分子，可作为电子受体，如酸、阳离子、亲电体等。超分子体系中的主体和客体之间不是经典得配位键，而是分子间的弱相互作用，大约为共价键得5%—10%。因此可以认为，超分子化学是配位化学概念的扩展。超分子体系的微观单元是由若干乃至许许多多个不同化合物的分子或离子或其它可单独存在的具有一定化学性质的微粒聚集而成。聚集数可以确定或不确定，这与一分子中院子个数严格确定具有本质区别。超分子的形成不必输入高的能量，不必破坏原来分子的结构及价键，主客体间没有强的化学键，这就要求主客体之间要有高度的匹配性和适应性，不仅要求分子在空间几何构造和电荷，甚至亲疏水性的相互适应，还要求在对称性和能量上的匹配。这种高度的选择性就导致了超分子形成的高度识别能力。如果客体分子有所缺陷，就无法与主体形成超分子体系。注此可见，从简单分子的识别组装到复杂的生命超分子体系，尽管超分子体系千差万别，功能各不相同，但早成基础是相同的，这就是分子间作用力的协同和空，苦的互补。

三、超分子体系的主要功能

冠醚、环糊精和杯芳烃等大环化合物都具有穴状结构，能通过非共价键与离子及中性分子形成超分子，在化学物质的分离和提纯，功能材料的研制及超分子催化方面已表现出了广阔的应用前景，引起了越来越多的化学家对它的重视和研究。超分子体系的主要功能事识别、催化和运输。

１、超分子体系的识别功能

分子与位点时候别是超分子体系的基础，识别是指给定受体与作用物远择性结合并产生某些特定功能的过程。发生在分子键的识别过程谓之位点识别，识别过程需要作用提与受体间空间匹配、力场互补，实质上是超分子信息的处理过程。分子识别是类似“锁和钥匙”的分子间专一性组合，可以理解为底物与给定受体间选择性键合，是形成超分子结构的基础。超分子作用对于某些化学反应过程如催化等具有重要的意义，特别是在生物体系中，相当多的生物化学过程离不开这种作用，如底物与蛋白质的作用，酶催化过程，遗传密码的复制、翻译、转录等以及抗体与抗原的作用等。

２、超分子体系的催化功能

反应性和催化作用是超分子体系主要功能性质之一。超分子催化即可由反应的阳离子受体分子实现，也可由反应阴离子受体来实现，还可通过作用物与辅助因子的结合产生共催化，实现合成反应。超分子体系对光化学反应的催化作用、酶催化和模拟酶催化均是利用了超分子体系的分子识别作用达到了高选择性、温和条件下的催化目的。通常意义上的催化 f 热反应中，无论是多相催化还是均相催化，超分子现象都常常出现。在多相催化中，形形色色的界面现象必须存在。固体催化剂表面上各类吸附位、活性中心与反应物、中间物和产物间不可避免地存在着各种各样的弱的、具有一定选择性的相互作用，从而有可能形成多组分超分子系统。均相催化反应中，催化剂与介质、反应物、中间物和产物间也会存在弱的选择性相互作用力。

３、超分子体系的传递功能

超分子体系受外界的刺激产生性能和结构的变化，继而将刺激信号转变成分子信息并在体系中传输。这种传输的本质是电子转移、能量转移、物质传输化学转换。超分子体系的多样性也决定了载流子叮多样性，如电子、光子、离子（包括氢离子）、化学信息户贡，以及超分子体系的元激发过程中的各种结构载流子如极化子、双极化子、孤子、激子等等。超分子体系的不均一性决定了信息传导过程的多通道与多种方式，包括跨膜传导道的传输、特征振荡与特征频率等污别是纳米尺寸的量子限域效应、神经传导、离子通道与离子泵介电限域效应，体现了特殊介面效应下信息传导的新规律。信息传输与能量补偿相互匹配，保证信息传输稳定与有序的进行。

超分子化学是化学的一个崭新的分支学科，又与物理学、信息学、材料科学和生命科学等紧密相关，对超分子体系的深人研究，实际上已超出了化学范畴，形成了超分子科学。可以预见，作为超分子化学起源的主客体化学将与有机合成化学、配位化学和生物化学互相促进，为生命科学、材料科学、能源科学、环境科学等共同发展作出巨大贡献。

参考文献：

篇5：超分子化学

总结了超痕量分子的绝对拉曼散射强度的`测量计算方法,证明了基于液芯光纤技术运用内标法测量计算超痕量分子的绝对拉曼散射强度的可行性,应用Teflon-AF光纤测量了浓度低至10-9mol水中Beta-胡萝卜素的共振拉曼光谱,根据内标法计算了其C=C伸缩振动模的绝对拉曼强度.

作 者：田艳杰 里佐威 TIAN Yan-jie LI Zuo-wei 作者单位：田艳杰,TIAN Yan-jie(中国石油大学(华东)物理科学与技术学院,青岛,266555)

里佐威,LI Zuo-wei(吉林大学物理学院,长春,130023)

篇6：化学分子晶体教案

【课前预习】

离子晶体、分子晶体、原子晶体及金属晶体结构与性质关系的比较：

晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体

结构 构成微粒

微粒间作用力

性质 硬度

熔、沸点

导电性

溶解性

【新课学习】

【问题探究一】1、分子晶体有哪些共同的物理性质？

篇7：分子工程和化学工程的化学论文

我们都知道一些科学发现或者创造并不是科学家通过公式计算出来的，不过，一个学科的出现还是有其规律可循的。怎么探索分子工程学呢?难道将前人已经研究好的结果综合在一起就可以得到分子工程学?分子工程学肯定不会是这样得到的，就像化学工程学不是每个具体化学工程成果的总和一样。二十世纪十年代中单元操作概念的出现才得到化学工程学这一重要学科。这个学科的出现不仅影响了化学学科而且提高了化学的研究水平以及科学地位。

前言：随着现在科学技术的发达，分子这一概念被带到了大众的面前，人们对分子的研究越来越详细，运用当今的科学技术研究分子，把分子放在显微镜下观察，化学对其结构了解的愈加深入，这样分子设计的诞生也推动了分子工程的诞生，这是时代和科学技术下的产物，他们的诞生使得化学研究进入到更深阶段——分子工程学。所以分子工程和化学工程两者是相辅相成的。

一、浅谈分子工程

在一个固定环境下对分子结构进行构造，不仅如此，还得理清分子之间的关系，这种原理就是分子工程学。分子工程不是单一的分子学科，而是由不同种类、学科构成的，但是，只要有关分子工程就会有三个基本的问题：第一，怎样按照要求对分子结构进行设计;第二，建筑分子结构时要用什么基元;第三，怎么实现分子设计预设的功能，就需要考虑怎么组装基元。这三个问题有着密不可分的联系，从而形成了三个实施分子工程的重要环节，这三个问题分别是分子工程的作用、结构、结合的理论基础。

与之前的化学研究方法有所不一样的是分子工程在研究时，会在研究手段、对象、内容等角度采取新的方法。传统的化学研究大多是利用自然物以及公式得到新的化合物，从这些化合物中找到比较好的化合物，1930年，磺胺药物被人发现，造就了那个年代合成药物的鼎盛时期。可是分子工程学的研究则恰恰和传统化学研究相反，它主要以功能研究为方向，通过对分子结构进行探究。这个时候它不单单对某一个化合物进行研究，而是研究化合物的功能体系。这样得到的信息要比传统化学研究得到的信息全面，不光可以得到分子结构还可以知道分子某些特定的结构层次。传统化学研究过分注意分子结构以及合成的联系。可是，分子工程学却看中功能和 物理原理。如今，化学不能独自发展了，化学的发展必须要建立在生命、材料科学这两门学科上。当然也需要注意另外一些科学技术。

从化学工程学得到的经验，分子工程学也从不同的分子工程研究中得出来。现在的分子工程学还在孕育，也就是在不同的领域、不同功能、对分子进行设计、构造。分子工程由不同种类的分子工程研究中得到，所以功能不同、种类不同，这就使得分子工程学需要按照功能、种类对其进行分类。分子工程学主要研究化合物的功能体系，针对体系的研究就必须在分子水平上探究之前提过的三个问题，得到规律，功能体系以及工程学原理，这几个不同方面相辅相成、互惠互利。

二、浅谈化学工程

当面对一些挑战时工程学科发挥的作用才能体现其重要性。如今，环境问题成为我们急需解决的问题，因为它与人们生产、生活、生存都有着密切的联系，这个时候化学工程就有了研究的目标，它需要解决资源可循环利用、化石资源的合理化利用等。化学工程需要解决经济的循环利用，不光肩负着科学方面的重担，还需要传递物质、能源、信息等。

化学工程之前从没遇到过的一些问题，却随着生物技术等一些高新技术的发展而产生，这有一个好处便是让化学工程的研究深入到更具体的领域中。一些过于具体的问题，比如纳米尺度问题，这是在传统的化学研究中都没有遇到过的微小领域，要是想加强微量产品的生产就必须扩宽化学研究领域。在当代这是化学工程打入到新领域必须要做的。发明催化剂以及工艺的源泉是新催化材料创造的。从另一个方面来说，要是将生产变得更加清洁，把不同的工艺以及流程进行合并，然后找出最好的，这也是化学工程将要研究的重要领域。现在有关生命方面的科学发展愈发成熟，生物催化在这一领域已经体现了自己价值。

如今人们愈加注意和自身相关的科学技术，随着科学技术的发展，健康、食品、医药等领域都对科学技术有了更深层次的要求，而且属于化学的问题占大多数。举一个例子，当我们的生命机能受到损害就得使用药物来控制，所要服用的药就会对人们的身体机能进行调节。将这些有关生命过程的`问题解决就是化学过程在不属于自己领域里的重大挑战，所以肯定会得到化学工程学的注意。

随着不同体系科学的发展，科学技术的发展为化学工程带来的问题在一定程度上推动了化学工程学的发展。所有的科学技术都与化学工程有着密不可分的联系，当化学工程在发展的同时也推动了整个科学领域的进步。所以，化学工程学逐渐被人们注意，也更大化的注意科学在化学工程中的运用，化学工程学为整个科学领域所带来的价值就是该工程学以后要注意的方向。

为了让化学工程学得到更好的发展就必须提高化工人员的专业知识，加强对化工人员的教育。化工工程教育应该与时俱进，根据现代工程教育改革得到重要的成果来制定教育内容，教育内容不可以单调，需要将专业课与基础课相结合，还得根据时代的更替而及时更新教育内容，加强化学工程人员解决问题的能力;不过也得加强学生对资源环境以及另外科学领域的兴趣。

结束语：

篇8：官能团化杯芳烃的超分子化学

杯芳烃分子具有独特的三维结构以及一定的刚性,与环糊精、冠醚、穴醚等同为备受关注的超分子化学主体分子。杯芳烃已广泛用于分子识别、化学传感、自组装、催化、纳米科学、药物传输以及分离科学。

1 杯芳烃的结构修饰

杯芳烃的上缘和下缘能够很容易的官能团转化,得到不同结构和性质的衍生物。

1.1 上缘改造的杯芳烃

杯芳烃上缘叔丁基的去除和官能团化,是几乎所有研究工作中能观察到的,并扩展了杯芳烃对金属离子的络和作用。上缘不同的取代基往往会影响整个杯芳烃分子的络和作用。上缘叔丁基被联噻吩基取代后,可与钨形成络合物[5]。4-磺酸杯[n]芳烃可与氯硝柳胺形成复合物,这是杯芳烃在药物化学中的一个应用[6]。

将杯芳烃的上缘氯甲基化后再胺化得到的衍生物,成为与金属络合的模拟酶[7]。

1.2 下缘改造的杯[n]芳烃

下缘改造的杯芳烃的应用远远大于在上缘改造的杯芳烃。下缘改造后的杯芳烃可以方便的与更大的结构络合,如重金属和有机分子。

1.2.1 酯化

杯[n]芳烃下缘的酯化反应是最早报道的。烷基酰化或芳基酰化一般涉及所有OH基团。反应条件的微小改变会带来不同的结果。过量或少量的酰化剂,不同的碱或溶剂,可以得到不同构象的杯[n]的芳烃。杯芳烃芳香酯的合成的常用酰化剂主要有苯甲酰氯、对-硝基苯甲酰氯和3,5-二硝基苯甲酰氯。杯芳烃甘氨酸酯乙酰胺已由杯芳烃酰氯和甘氨酸乙酯合成[8]。

1.2.2 醚化

杯[4]芳烃下缘的系列烷基化已得到了相当详细研究。可用简单的方法制备得到单醚,1,2、1,3-二醚,三醚,和四醚。

S.K.Sharma和C.D.Gutsche报道了[9] 1,3-对二硝基杯[4]芳烃的烷基化反应,用三氯化铝作为催化剂,烷基化反应优先发生在含有芳香取代基的苯环上,而不发生在硝基取代的苯环上。在过量的烷基化剂的条件下,1,3-二烷基醚通常比1,2-二醚更容易合成,往往有非常高的产率,例如,使用1,10-菲咯啉作为间隔物的分子内醚杯[6]芳烃的衍生物已合成,可以选择性络合铜离子[10]。

S.Shimizu等报道了氯铂酸存在下聚硅氧烷杯[4]芳烃衍生物的制备[11]。使用碳酸铯作为碱在THF中合成了二硅氧烷桥杯[4]芳烃,也提供了一个脱甲硅烷基化和随后的烷基化的方法,叔丁醇钾作为碱,使用苄基溴,得到不对称杯[4]芳烃[12]。F.D.M.Ramirez等合成了一种的下缘2-二乙基氨基甲酰基甲氧基乙氧基取代的叔丁基杯[4]芳烃[13]。

2 杯芳烃对分子和离子的识别

杯芳烃可以络合中性分子和离子是杯芳烃最重要的性质之一。杯芳烃由于具有疏水的分子腔和不同结构的上下缘,能够模拟天然的分子识别过程,而受到广泛的关注。杯芳烃独特的三维结构以及分子一定的刚性使其成为与环糊精、冠醚、穴醚等同样受到关注的重要的主体分子。

2.1 对阳离子的识别

杯芳烃自身具有富л电子空腔,因此容易结合阳离子。根据杯芳烃的空腔大小,对金属的络合能力也有所不同。对叔丁基杯[n]芳烃空腔直径[14]见表1。

1986年,Diamond[15]首次报道了杯芳烃对血液中的钠离子的络合能力,之后的二十多年,众多科学家研究了杯芳烃及其衍生物对各种金属离子的络合研究。最近,选择性识别和络合金属离子的杯芳烃衍生物受到更多关注。

Kubo等[16]报道了含生色基杯[4]芳烃衍生物的合成及对碱土金属的识别。他们发现该主体化合物对Ca2+的灵敏度远高于对Na+、K+、和Mg2+。红外和核磁研究表明,Ca2+可以包结到杯[4]芳烃下缘丙酰基甲氧基基团与羟基形成的空腔中,在99%乙醇溶剂中该化合物与Ca2+形成1:1结合,其络合常数达9.16×106 L·mol-1。

2.2 对阴离子的识别

阴离子在医药和催化领域的用途广泛,在生物系统中起到携带基因信息、参与酶形成的作用,而在工业生产中含有阴离子废液也会对环境造成污染。因而研究对阴离子的络合具有重要意义。

Qureshi等[17]报道了对特定阴离子有选择性络合能力的杯芳烃衍生物,他们设计并合成了一系列具有酰胺/脲结构且联有对硝基卟啉基团的杯芳烃衍生物,这些化合物均对阴离子有识别能力,并且可引起光谱性质的改变。

S.Cecillon等报道了[18]一种新颖的使杯[4]芳烃构象固定为部分锥式构象的合成方法。使用特定的保护/脱保护战略在杯[4]芳烃上缘选择性引入官能团(NO2和NH2),对位引入两个取代的脲,为半锥式构象,得到了一种新型的能结合阴离子杯芳烃衍生物。

2.3 对氨基酸的识别

由于氨基的存在,胺,铵阳离子,氨基酸均可被杯芳烃络合。这方面的研究报道较多。

Jaffrezic等[19]研究了O-羧烷基取代杯[n]芳烃衍生物对复杂的氨基酸的识别能力,氨基酸如精氨酸和赖氨酸的氨基可与下缘的羧基形成络合。

Ikeda等报道了[20] 4-甲基杯[4]芳烃对铵阳离子的络合能力,构象研究结果显示,铵阳离子络合后,杯芳烃的构象由部分锥式转化为锥式。

Bew等[21]报道了通过ESI质谱可以初步证实的络合了N-保护氨基酸的双-1,3-N-取代脲杯[4]芳烃固定构象为锥式构象。进一步的研究表明当杯[4]芳烃和脲之间存在亚甲基时,N-保护的α-氨基酸和二-1,3-N-苄基脲杯[4]-芳烃络合能力增强。

3 杯芳烃的生物活性

3.1 抗病毒活性

Huang等报道了[22]一种抑制细胞感染方法的专利,具有极性取代基的芳烃衍生物能抑制由包膜病毒造成的感染,这些衍生物包括磺酸取代(SO3H[n]),羧酸取代(COOH[n]),和磷酸取代(POOH[n]),以及它们的酯和酰胺衍生物。抗病毒的机理是通过通过静电相互作用与病毒包膜作用,从而占据了细胞识别位点。

3.2 抗菌活性

疏水性杯芳烃衍生物在生物介质中的溶解度差,不适合评价体内的抗菌活性。必须获得水溶性的杯芳烃衍生物,才能研究其体内生物活性。因此,研究人员通过在杯芳烃的上缘或下缘引入亲水性基团合成水溶性杯芳烃。Dibama等[23]设计并合成了合成联有喹诺酮类抗生素萘啶酸的水溶性杯芳烃,并通过高效液相色谱探讨了其作为前体药物在体外的释放。生物活性检测结果显示该化合物对各种革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均有抗菌活性。

3.3 溶解度调节

拓扑替康是喜树碱衍生物类化疗药,拓扑异构酶I抑制剂,治疗包括小细胞肺癌,卵巢癌和宫颈癌等多种癌症。但溶解度较差,临床使用盐酸盐改善溶解度。Wang等[24]制备的TPT磺酸杯[4]芳烃的包合物,溶解度大于游离的拓扑替康,并阐明了托泊替康的喹啉二甲氨基甲基在磺酸杯[4]芳烃的包合结构,由DSC和1H NMR证实。该研究结果可用于制备拓扑替康新的复方制剂。

3.4 药物分析和纯化

阿托品具有外周及中枢M受体拮抗作用,能解除平滑肌痉挛,抑制汗腺分泌,抗心律失常,抗休克,临床用于治疗各种内脏绞痛,麻醉前给药,盗汗,心动过缓及多种感染中毒性休克。眼科用于治疗睫状肌炎症及散瞳,还用于有机磷脂类中毒的解救。Zareh和Malinowska[25]合成了三个阿托品杯芳烃衍生物,并使用选择性的膜电极(SME)成功地分析了硫酸阿托品滴眼液和注射液。

塞来昔布为二芳基吡唑类非甾体类抗炎药,选择性环氧合酶-2抑制剂,具有解热镇痛和抗炎活性。临床上用于治疗急性或慢性期骨关节炎和类风湿关节炎的症状和体征。Hashem等[26]提出了一种利用杯芳烃提取和定量分析塞来昔布片的方法,该方法线性范围大,分析时间快速,分离度高,塞来昔布和杂质峰之间无干扰,检出限为0.122 mg·mL-1。

4 结 语

本文分析了最近十多年来在杯芳烃及其衍生物研究领域中的最新进展,大量研究实例表明杯芳烃及其衍生物在分子和离子识别领域具有越来越大的潜力,杯芳烃衍生物的生物活性也得到了更多的研究。现代有机合成化学和生物化学的不断发展,在不同位置带不同官能团的杯芳烃的合成及其活性研究成为可能,杯芳烃将受到更多更广泛的关注。

摘要：杯芳烃被认为是继冠醚和环糊精之后的第三代超分子主体化合物。近年来有关杯芳烃的研究论文快速增多,本文从不同的方面回顾了杯芳烃的研究进展,包括杯芳烃的结构修饰,杯芳烃对分子和离子的识别和杯芳烃的生物学活性。