1 超分子簡介
1.1 超分子定義簡介
超分子已經成為一個專有的化學詞匯。如果要給出一個定義。不妨從理解的角度進行。所謂超分子,顧名思義,屬于超出分子范疇的化學問題??梢岳斫鉃橐环N整體思維的研究化合物的化學。每種化合物都可以從分子的作用來研究化合物的組成和特性。它的基本研究單位不僅僅是分子,也包括離子或者某種能體現化合物性質的化學微粒。
1.2 超分子的化合物分類
首先是由金屬一氧簇類的化合物。我們稱之為雜多酸類。他的特點是易于與其它微粒形成新的超分子化合物。目前用此類超分子化合物,已經合成了多種可以應用的化合物。其次多胺類超分子物質。目前備受矚目的此類化合物有大環冠醚。多用于研究體系內分子結構的改造和能力的遷移。另外超分子化合物還用很多類型。比如樹狀類型超分子化合物。此種化合物利于做化學發光實驗,可以應用于化學分析中。還有卟啉類、太菁類超分子化合物等。
2 超分子化合物常用的合成技術
2.1 模板超分子化合物合成技術
這種技術在 20 世紀 90 年代就已經出現,是某企業人員用正價離子活性劑作為超分子的模板。合成了超分子化合物氧化硅,可能有人回質疑,氧化硅并不少見,為什么需要合成。因為合成的氧化硅具備特殊的介孔結構,因此體現出特殊的化學特性和物理特性。此種方法,目前仍是可采用的有效合成超分子化合物的方法之一。
2.2 分子尺寸超小的自組裝技術
利用這種自組裝技術合成超分子化合物的時間較短,但是影響度很大。因為能產生毫米級的化合物。這在其它化學合成方法中是很難實現的。具有特殊的意義。也是超分子化學備受矚目的原因之一。
2.3 水熱合成法
所謂水熱合成法,是利用不同水溫的水熱情況,合成具有不同特性的,不同結構的超分子化合物的方法。此方法在不同溫度水熱下,可以合成不同的化合物。
3 應用領域
3.1 在光譜方面的應用
目前已經有成型的超分子化合物,可以通過 PVK 膜的數量來調節光電壓,但是也有一定的限制,不是無限增加,也有飽和度的要求。還有利用超分子化合物來合成中間產物的相關應用。
3.2 在壓電化學傳感器的應用
超分子化學的主客體適應原理 , 在壓電化學傳感器中得到廣泛的應用 . 超分子用作壓電化學傳感器的敏感涂層 ,利用超分子的特殊空間結構 , 通過分子間的協同作用 , 對目標分子進行分子識別 . 符合空間結構的分析物被選擇性地吸附 , 可以明顯提高壓電化學傳感器的選擇性 . 利用多種冠醚衍生物作為 QCM涂層測定有機蒸氣 , 如傳感器陣列、模式識別等 , 在二元、三元、四元有機蒸氣混合物中識別 , 預測結果較好 , 并用于定量分析 . 利用單苯 15 冠 5 (B15C5) 、單苯 18冠 6 (B18C6) 、二苯 30 冠 10(DB30C10) 涂于 TSM 化學傳感器電極表面 , 可對 39 種有機蒸氣進行分析 , 其中 B15C5 對甲酸的檢出限為 20. 1μg/ L , 并具有很寬的線性范圍 .
3.3 超分子催化及模擬酶的分析應用
超分子的反應性和催化性 , 與酶對底物的識別和催化底物參加反應極相似 .以模仿天然酶對底物的分子識別和高效催化活性為目的的模擬酶研究近十多年來是生物化學和有機化學的重要課題 .其中對過氧化物模擬酶的分析應用研究特別突出 . 我國研究者等將氨基酸、蛋白質、核酸 , 對某些金屬卟啉的模擬酶活性的影響加以應用 , 并結合免疫分析技術 ,建立模擬酶作示蹤物的酶免疫分析方法 ,或以模擬酶作非放射性探針標記物建立核酸序列分析方法.
4 結語
超分子化合物已經走入生產和生活中的多個領域。具有無限的潛力。從研究角度,超分子已經由來已久,是可以研究的,超分子化合物是切實存在的。從合成制作角度。有切實可行的模板合成法,有能夠合成出稀少的毫米級別的自我組成法,有何種正在研究并初具成效的合成方法。從應用角度可應用于光強、光譜,可以發揮化學物品的催化作用,可以定量定性分析??梢哉f難以細數。因此超分子具有重要意義。對于超分子的研究要從保持先進性、研究性、投入性。
掌握國際最先進的技術,在技術上不斷尋找新應用、新突破點。既要站在巨人的肩膀上又要具有創新精神。在研究成果中,雖然我國已經取得可喜的成績,但是未來的發展空間依然巨大,要不但進行研究。提倡更多的科技人才投入到超分子研究領域中來。在投入上,要加大支持力度,給予財政支持。保證研究能夠長期高效的進行。
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