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1、第18卷第2P3期化 学 进 展Vol.18No.2P32006年3月PROGRESSINCHEMISTRYMar.,2006基于氢键作用结合的超分子聚合物3王毓江 唐黎明(清华大学化学工程系高分子研究所 北京100084)摘 要 非共价键结合的超分子聚合物由于其特殊的结构及性能引起了广泛的关注。本文在介绍超分子化学、氢键及超分子聚合物的基础上,主要综述了以氢键为结合力的多重氢键作用、羧基(D)与吡啶基(A)作用以及氢键与其它非共价键协同作用形成的超分子聚合物体系,并对超分子聚合物的研究现状及前景进行了评述。关键词 超分
2、子聚合物 氢键 合成 超分子化学中图分类号:O631;O641.3文献标识码:A文章编号:10052281X(2006)02P320308209SupramolecularPolymersFormedThroughHydrogen2BondedNoncovalentInteractions3WangYujiangTangLiming(InstituteofPolymerResearch,DepartmentofChemicalEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,Chi
3、na)AbstractSupramolecularpolymersformedthroughnoncovalentinteractionshaveattractedgreatattentionrecentlyduetotheirspecialstructuresandproperties.Thesupramolecularchemistry,hydrogenbondandsupramolecularpolymersareintroduced.Supramolecularpolymersformedbydifferenth
4、ydrogen2bondedsystems,includingmultiple2hydrogen2bondedinteractions,hydrogenbondformedfromcarboxylicacidsandpyridines,andmultipleinteractionsincludinghydrogenbondandothernoncovalentbond,arereviewedindetail.Theresearchstatusquoandtheperspectiveofsupramolecularpoly
5、mersarediscussed.Keywordssupramolecularpolymers;hydrogenbond;synthesis;supramolecularchemistry突出贡献得到了Nobel化学奖。Lehn教授在其获奖1引 言报告中提出了化学信息论及有关分子识别和超分子1967年,美国科学家Pedersen首先发表了关于化学的概念。从此,以非共价键的弱相互作用为研冠醚的合成和选择性络合碱金属的报告,揭示了分究对象的超分子化学使传统的化学科学发生了一次子和分子聚集体的形态对化学反应的选择性起着重升华和
6、质的飞跃。要的作用。Cram则基于在大环配体与金属或有机超分子是分子之间的结合,借助的结合力是非分子的络合化学方面的研究,提出了以配体(受体)共价键力。与共价键力相比,非共价键力属于弱相为主体,以络合物(底物)为客体的主客体化学。法互作用,包括范德华力、静电引力、氢键力、π相互国科学家Lehn模拟蛋白质的螺旋结构,超越了大环作用力与疏水相互作用等,它们与共价键的对比见与主客体化学的研究范畴,首次提出了超分子化学表1。超分子体系在主客体化学、生物有机化学、液这一概念。他指出“基于共价键存在着分子化学领:晶材料、超分子材料与
7、分子器件等方面显示出强大域,基于分子组装体和分子间键而存在着超分子化的应用潜力,是设计新颖功能材料的一条全新途径。学”。1987年,这三人也因为在主2客体化学方面的非共价连接的现象和分子聚集体还在生物结构中发收稿:2005年1月,收修改稿:2005年6月3通讯联系人 e2mail:tanglm@mail.tsinghua.edu.cn©1994-2006ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第2
8、P3期王毓江等 基于氢键作用结合的超分子聚合物·309·挥着重要的作用,许多生物大分子如蛋白质、核酸2氢键作用及其特点等,都是利用了多种分子间或分子内的非共价键相互作用来达到高度有序、互相配合的高级结构。 氢键的概念最早由Bernal与Huggins在1935—1936年间正式提出,是指当氢与F、O、N等原表1 共
