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超分子化学的应用及前景展望

超分子化学的应用及前景展望
超分子化学的应用及前景展望

浅谈超分子化学的应用及前景展望

超分子化学是基于冠醚与穴状配体等大环配体的发展以及分子自组装的研究和有机半导体、导体的研究进展而迅速发展起来的,它包括分子识别、分子自组装、超分子催化、超分子器件及超分子材料等方面。其中分子识别功能是其余超分子功能的基础。超分子学科的应用主要是围绕它的主要功能-识别、催化和传输来进行开发研究。

1987年,莱恩(Lehn J. M.)、克拉姆(Cram D. J.)和彼得森(Perterson C. J.)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。莱恩在获奖演讲中,首次提出了“超分子化学”的概念。同时克拉姆创立和提出了主—客体化学理论,彼得森则发展和合成出大批具有分子识别能力的冠醚。至此,以“超分子化学”为名称的新的化学学科蓬勃地发展起来,并以其新奇的特性吸引了全世界化学家的关注和热衷。近年来Supramolecular Chemistry杂志的创立说明超分子化学作为化学学科的一个独立的分支,已经得到世界各国化学家的普遍认同。

目前超分子化学的理论和方法正发挥着越来越重要的作用,该学科的研究不仅与各化学分支相结合,又与物理学、信息学、材料科学和生命科学等紧密相关。在与其他学科的交叉融合中,超分子化学已发展成了超分子科学。超分子科学涉及的领域极其

广泛,它不仅包括了传统的化学(如有机化学、分析化学等),而且还涉及材料科学、信息科学和生命科学等学科。由于超分子学科具有广阔的应用前景和重要的理论意义,超分子化学的研究近十多年来非常活跃。涉及的应用包括:在化学药物方面的研究与应用,在光化学上的应用,在压电化学传感器中的应用,识别作用(酶和受体选择性的根基)的应用,在有机半导体、导体和超导体以及富勒烯中的应用,作为分子器件方面的研究,在色谱和光谱上的应用,催化及模拟酶的分析应用,在分析化学上的应用等等。

超分子化学在药物开发中的应用研究是国际学术界和工业界共同关注的一个热点。药物分子和其它有机分子通过氢键作用结合在一起形成的药物超分子化合物,可有效改善药物的溶解度、生物利用度等性质,成为药物制剂的一个新选择。超分子药物化学是超分子化学在药学领域的新发展。该领域发展迅速,是一个新兴的交叉学科领域,正在逐渐变成一个相对独立的研究领域。迄今已有许多超分子化学药物应用于临床,其效果良好。更多的超分子体系正在作为候选药物进行临床研究开发。超分子化学药物因具有良好的稳定性、安全性、低毒性、不良反应少、高生物利用度、消除药物异味、克服多药耐药、药物靶向性强、多药耐药性小、生物相容性好、高疗效以及开发成本低、周期短、成功可能性大等诸多优点而备受关注,在抗肿瘤、抗炎镇痛、抗疟、抗菌、抗真菌、抗结核、抗病毒、抗癫痫、作为心血管和磁共振

成像药物等医药领域具有很大的发展潜力。可以预料,在不远的将来,超分子化学药物的研究与开发必将越来越活跃,可能逐渐发展成为一个独立的超分子药物化学学科研究领域。目前超分子化学药物研究虽然取得了许多重要进展,超分子化学药物的主体分子涉及环糊精、卟啉、高分子及其他多类结构化合物,客体分子本身为药物和非药物分子等,但主要工作集中在环糊精类、卟啉类及金属络合物类等超分子化学药物领域。应该说超分子化学药物的研究还处于起步阶段。随着超分子化学进一步发展和超分子药物研究的深入,超分子化学药物的研究与开发必将进一步延伸。

药物共晶是一种新兴的药物晶型。一个给定的活性药物分子通过形成共晶,一方面可以大大丰富其结晶形式,另一方面可以改善其物化性质及临床疗效。药物活性分子通常因含有各种官能团而具有不同的生物活性。最新研究发现,这些官能团能够利用氢键或者其它非共价键作用而与其它有机分子通过分子间的识别作用生成超分子化合物,即药物共晶,从而有效改善药物本身的结晶性能、物化性质及药效,成为药物固体制剂的一个新选择。被引入的有机分子,也称为共晶试剂,可以是辅料、维生素、矿物质、氨基酸及食品添加剂等。因此,对于一个给定的药物,可能生成数以百计的药物共晶,为剂型设计提供了更多的选择。此外,新的药物共晶可获得知识产权保护,延长原有药物的市场周期,具有广阔的应用前景。超分子化学的药物共晶研究在国际上

已经取得了一些进展。基于超分子化学原理的药物共晶研究可以从分子水平上控制药物分子的结晶过程,调控药物分子在晶体中的排列方式,从而达到改善药物性质的目的。在药物研发领域中,共晶筛选已成为继多晶型筛选和盐类筛选之后的又一项常规前期研究开发程序。目前药物共晶放大生产的相关研究也已展开,其产品的上市指日可待。然而迄今为止,对药物共晶的研究还处于起步阶段,大部分研究工作主要是进行药物共晶的设计、筛选及结构解析,对于药物共晶性质的系统研究及药物共晶结构与性能之间的相关性研究尚很少涉及。因此,深入探讨药物共晶形成的机理以提高共晶的筛选效率,通过药物共晶调控药物分子之间相互作用和堆积排列方式以达到定向改变药物熔点、溶出速率、溶解度和生物利用度等性质的目的,以适应药物开发的需要,将是药物共晶这一新兴研究领域将要面临的主要任务。

手性化合物在医药领域有重要意义。目前所用的523种天然药物及部分合成药物中手性药物有517种,1327种全合成药物中手性药物有528种。人体中的受体和酶一般皆呈手性,具有立体选择性,与手性药物异构体的作用可能区别很大,从而导致手性药物对映异构体之间不同的药理、毒理作用及药动学过程。研究手性化合物的识别及分离是一个重要课题,并且取得了许多突破。拆分手性化合物的传统方法例如手工挑选法、化学法、动力学方法、生物化学法等由于分离效果较差、耗时长、自动化程度低、成本高而难以满足实际需要。自确立超分子概念以来,超分

高分子化学结课论文

可控阳离子聚合 (北京化工大学材料科学与工程学院,北京,100029) 摘要:传统的阳离子聚合由于阳离子活性种的活性特高、反应速度极快,聚合反应和产品质量都不易控制。20世纪80年代Kennedy、Sawamoto等经过长期研究提出了可控阳离子聚合的概念,主要是通过改进主引发剂/共引发剂体系、添加络合剂、引入亲核试剂或调整溶剂等来降低增长碳阳离子的活性(即使C+稳定化)、抑制转移终止使各基元反应均得到控制,从而可合成出预定结构、分子参数和性能的聚合物。[1] 关键字:活性稳定阳离子可控 阳离子活性聚合的开发经过了几个反复过程。在Szwarc 开发出活性阴离子聚合后,人们认为阳离子聚合也属于离子聚合,与阴离子聚合机理相似,实现活性化应该极易.但经过大量实验后发现阳离子聚合副反应多.不像阴离子聚合那样易于控制,人们甚至对开发活性阳离子聚合失去了信心,认为乙烯基类单体不可能实现活性阳离子聚合。在此期间,由于受阴离子聚合的影响,人们的着眼点主要在如何使碳阳离子活性中心与反离子远离,形成松散离子对甚至裸阳离子,从而提高其活性。但乙烯基类单体的活性阳离子聚合却恰恰是通过使生长着的碳阳离子安定化而实现的。从活性阴离子聚合到实现活性阳离子聚合经过了近30年。[2] 传统的阳离子聚合由于自由阳离子活性太高,其总反应活化能一般在-40~~60KJ/mol.由于阳离子的活性种活性高,在链增长反应中还有一种较特殊的反应,就是异构化聚合,其结果得到的聚合链与原来单体的结构迥异。由于活性太高,导致反应速率太快,给化学工艺、工程上带来难于控制的问题。以丁基橡胶生产为例,由于反应速率太快,聚合放热过于集中,在化学工程上会带来一个传热问题,使得聚合反应

超分子化学综述

超分子化学期末论文(设计)题目:超分子化学简介及应用 学院:化学与化工学院 专业:材料化学 班级:材化101 班 学号: 1 0 0 8 1 1 0 0 2 4 学生姓名:朱清元 指导教师:倪新龙 2013年12月10日

贵州大学本科毕业论文(设计) 诚信责任书 本人郑重声明:本人所呈交的毕业论文(设计),是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文(设计)中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。 特此声明。 论文(设计)作者签名: 日期:

目录 摘要: (1) 关键字: (1) Abstract: (1) Keywords: (1) 第一章.前言 (1) 第二章.超分子化学的理论基础 (2) 第三章.超分子化合物的分类 (2) 3.1杂多酸类超分子化合物 (2) 3.2 多胺类超分子化合物 (3) 3.3 卟啉类超分子化合物 (3) 3.4 树状超分子化合物 (3) 3.5 液晶类超分子化合物 (3) 3.6 酞菁类超分子化合物 (4) 第四章.超分子化合物的特性 (4) 4.1 超分子的自组装 (4) 4.2 超分子的自组织 (5) 4.3 超分子的自复制 (5) 第五章.超分子化学的应用 (6) 5.1、在高科技涂料中的应用 (6) 5.2、在手性药物识别中的应用 (6) 5.3、在油田化学中的应用[1] (7) 5. 4、超分子化合物作为分子器件方面的研究 (7) 5. 5 超分子化合物在色谱和光谱上的应用 (7) 5. 6 超分子催化及模拟酶的分析应用 (8) 5. 7 在分析化学上的应用 (8) 第六章.结语 (8) 第七章.文献资料 (9)

普通化学小论文Word版

高分子化学的未来 高分子化学是高分子科学的三大领域之一,是研究高分子化合物的合成、化学反应、物理化学、物理、加工成型、应用等方面的一门新兴的综合性学科,包括塑料、合成纤维、合成橡胶三大领域。如今,人们建立了颇具规模的高分子合成工业,生产出五彩缤纷的塑料、美观耐用的合成纤维、性能优异的合成橡胶。高分子合成材料,金属材料、和无机非金属材料并列构成材料世界的三大支柱。 一、高分子化学的发展现状 上世纪中以来,随着工业的发展和人口的增长,天然资源逐渐不能满足人类的需求。因此,人们开始使用高分子化学合成材料来填补天然资源的空缺。据统计,在过去的40年间,人们对材料的需求以每十年增长五倍的平均速度快速增长。塑料、纤维、橡胶这三大合成材料更出现了令人吃惊的发展速度。新型材料尤其是合成材料在电子、机械工业、建筑、农业领域被广泛应用,大大满足了人们的生活需求,成为促进国民经济发展必不可少的动力因素。 二、高分子化学的发展趋势 高分子化学代表的是一种前沿技术,其发展趋势也必然适应社会发展的潮流和先进工业发展的需求。未来高分子化学的发展不仅将提高高分子合成材料的质量,更好地解决耐火性、耐久性等问

题,而且将更注重与其他学科之间交融,朝着绿色化、纳米化的方向发展,与当今可持续发展的理念相适应。 1.强调绿色效应 高分子化学带来的污染主要在于两个方面——高分子化学的原料和高分子材料在使用之后成为的废料。 高分子化学合成中会用到多种原料,例如催化剂、中间品、溶剂、助剂以及在研制和生产中产生的废渣、废液。如果直接向自然环境中排放这些有害物质将会造成环境污染。因此,未来的高分子化学将着重研究合成中的无毒无害和可再生原料。比如,现在已经被广泛运用的以水和超临界流体 CO2 替代溶剂生产可降解的塑料、绿色农药、绿色涂料。同时,利用固体化现象控制和减少污染也将是高分子化学绿色化的有效途径。 大量使用高分子材料时,作为废物扔掉的高分子垃圾,不被水溶解和风化,不受细菌腐蚀。如果不被恰当地处理就会越积越多,成为严重公害。因此必须设法使高分子材料在使用后能适时分解消失。可降解塑料的产生为这一问题指明了解决途径。在高分子材料的合成过程中加入适量的添加剂(如淀粉、改性淀粉或其它纤维素、光敏剂、生物降解剂等),使其稳定性下降,成为在自然换境中更加容易降解的材料。尤其是生物降解材料,具有应用范围广的优势,已经成为研究开发的新一代热点。 2.对资源的依赖减少

生活中的超分子化学

《超分子化学的应用及前景》 学号:1630140051学院:初等教育学院 姓名:付金环

到20世纪末21世纪初,30%~40%的化学家将要运用包括分子识别在内的超分子化学的某些知识去解决所面临的问题。--------题记上世纪八十年代末诺贝尔化学奖获得者J.M.Lehn创造性的提出了超分子化学的概念,它的提出使化学从分子层次拓展到超分子层次,这种分子间相互作用形成的超分子组装体,是人类认识上的飞跃,更是化学领域的一大成就。从此以后,人们的认知水平提升了,认识到了分子已不再是保持物性的最小单位,化学界的功能的最小单位新秀超分子逐步登上历史舞台,分子作为最小单位的时代已随滚滚东流一同逝去,不复回环。功能产生于超分子组装体之中,此种认识带来的飞跃是人类历史上的一大步。据悉,如今已有百分之四十的化学家要用超分子化学的知识来解决自己所面临的化学问题。超分子化学已经成为当今时代新思想新概念和高技术的主要源头。“问渠那得清如许,为有源头活水来”,没错,当代社会的飞速发展离不开科技,科技是第一生产力,从国家事业到百姓生活,都与化学世界息息相关。接下来,让我们一起来了解一下超分子化学在生活中的应用及其前景。 首先来说说医药方面,人食五谷谁能不得病,所以医药类是最与人们息息相关的。超分子化学在药物开发中的应用研究是国际学术界和工业界共同关注的一个热点。药品是关系到广大人民群众生命安危与健康的特殊商品,考虑到储存、服用与携带的方便及制造成本等诸多因素,大部分药物都设计成固体剂型,而在药物的各种固体形态中,晶型药物由于稳定性、重现性及操作性等方面的优势而被优先选用.晶型药物包括了药物的多晶型、水合物、溶剂化物和盐类。药物活性分子通常因含有各种官能团而具有不同的生物活性.最新研究发现,这些官能团能够利用氢键或者其它非共价键作用而与其它有机分子通过分子间的识别作用生成超分子化合物,即药物共晶,从而有效改善药物本身的结晶性能、物化性质及药效,成为药物固体制剂的一个新选择被引入的有机分子,也称为共晶试剂,可以是辅料、维生素、矿物质、氨基酸及食品添加剂等。因此,对于一个给定的药物,可能生成数以百计的药物共晶,为剂型设计提供了更多的选择.此外,新的药物共晶可获得知识产权保护,延长原有药物的市场周期,具有广阔的应用前景。 不仅是医药方面,在其他方面超分子化学也是翘楚,由于能够模仿自然界已存在物质的许多特殊功能,形成器件,因此它的潜在应用价值已倍受人们青睐。超薄膜、纳米材料、高分子有机金属材料、非线性光学材料及高分子导电材料等已成为国内许多研究机构热点。此外,超分子化学在生物传感器、润滑材料、防腐蚀材料、膜材料、黏合剂及表面活性剂等方面也有很广泛的应用前景,目前,除了冠醚外,环糊精、环芳烃、索烃、旋环烃、级联大分子等作为新的超分子实体,也引起广泛关注。 于当下国际上超分子科学的研究开展得如火如荼之际,如发达国家和地区,如欧盟、美国和日本等都投入了大量的人力和物力进行超分子科学方面的研究与开发。在国家自然科学基金委、科技部、教育部、中国科学院等相关部门的大力支持下,我国的科学工作者较早地开展了超分-T-科学研究,并做出了一大批有特色的工作。在当下以经济和科技实际为基础的综合国力之间的较量的大环境下,我国必须重视科技,重视超分子化学的开发与运用,中国这只东方雄狮才能更好地屹立于世界之林。 接下来谈一谈超分子化学在油田开发中的应用。在油田化学中主要利用的是超分子的疏水作用、配位作用、氢键作用和静电作用。疏水缔合水溶性聚合物通过疏水缔合作用形成暂时的三维立体网络结构。疏水缔合聚合物溶液的表观粘度由本体粘度和结构粘度两部分组成,当聚合物浓度高于某一临界缔合浓度后,大分子链通过疏水缔合作用以及静电、氢链或范德华力作用聚焦,形成以分子间缔合为主的超分子结构——动态物理交联网络,流体力学体积增大,溶液结构粘度增加使其表观粘度大幅度升高。这种结构的形成受外界条件的影响,如温度、矿化度和剪切速率等。因优良的增粘、抗温、抗盐和剪切稀释性能而用于聚合物驱油剂的研究。除用做驱油剂之外,还可用于流体输送的减阻剂、钻井液与完井液添加剂、阻垢分

现代测试技术及应用学习课件【新版】

现代测试技术及应用作业学号2013010106 姓名刘浩峰 专业核技术及应用 提交作业时间2014 12 10

无损检测中的CT重建技术 1无损检测 1.1无损检测概述 无损检测是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平,其重要性已得到公认。中国在1978年11月成立了全国性的无损检测学术组织——中国机械工程学会无损检测分会。此外,冶金、电力、石油化工、船舶、宇航、核能等行业还成立了各自的无损检测学会或协会;部分省、自治区、直辖市和地级市成立了省(市)级、地市级无损检测学会或协会;东北、华东、西南等区域还各自成立了区域性的无损检测学会或协会。 无损检测缩写是NDT(或NDE,non-destructive examination),也叫无损探伤,是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下,采用射线、超声、红外、电磁等原理技术并结合仪器对材料、零件、设备进行缺陷、化学、物理参数检测的技术。利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化,以物理或化学方法为手段,借助现代化的技术和设备器材,对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试。无损检测是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平,无损检测的重要性已得到公认,主要有射线检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)、液体渗透检测(PT)、涡流检测(ECT)、声发射(AE)和超声波衍射时差法(TOFD)。 1、射线照相法(RT)是指用X射线或γ射线穿透试件,以胶片作为记录信息的器材的无损 检测方法,该方法是最基本的,应用最广泛的一种非破坏性检验方法。工作原理是射线能穿透肉眼无法穿透的物质使胶片感光,当X射线或r射线照射胶片时,与普通光线一样,能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜影,由于不同密度的物质对射线的吸收系数不同,照射到胶片各处的射线强度也就会产生差异,便可根据暗室处理后的底片各处黑度差来判别缺陷。RT的定性更准确,有可供长期保存的直观图像,总体成本相对较高,而且射线对人体有害,检验速度会较慢。 2、超声波检测(UT)原理是通过超声波与试件相互作用,就反射、透射和散射的波进行研 究,对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征,并进而对其特定应用性进行评价的技术。适用于金属、非金属和复合材料等多种试件的无损检测;可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。如对金属材料,可检测厚度为1~2mm的薄壁管材和板材,也可检测几米长的钢锻件;而且缺陷定位较准确,对面积型缺陷的检出率较高;灵敏度高,可检测试件内部尺寸很小的缺陷;并且检测成本低、速度快,设备轻便,对人体及环境无害,现场使用较方便。缺点是对具有复杂形状或不规则外形的试件进行超声检测有困难;并且缺陷的位置、取向和形状以及材质和晶粒度都对检测结果有一定影响,检测结果也无直接见证记录。 3、磁粉检测(MT)原理是铁磁性材料和工件被磁化后,由于不连续性的存在,使工件表 面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场,吸附施加在工件表面的磁粉,形成在合适光照下目视可见的磁痕,从而显示出不连续性的位置、形状和大小。磁粉探伤适用于检测铁磁性材料表面和近表面尺寸很小、间隙极窄(如可检测出长0.1mm、宽为微米

高分子论文

摘要 本实验是合成水溶性的聚乙烯醇缩甲醛,即红旗牌胶水。胶的质量取决于两者的配比,而控制缩醛度是把握产品质量的关键。本文从聚乙烯醇缩甲醛胶的原理出发,通过实验着重讨论了催化剂用量、反应温度、反应时间及反应物比例等因素对聚乙烯醇缩甲醛胶的粘接性能能和水溶性等方面的影响,提供了制备高粘度水溶性的聚乙烯醇缩甲醛胶的较佳的工艺条件,合成了性能较为优良的胶粘剂.该产品在耐水性、稳定性、毒性等方面都有显著改善。 关键词:聚乙烯醇聚乙烯醇缩甲醛工艺阻聚剂

Abstract This experiment is the synthesis of water soluble polyvinyl formal glue, is red card. Glue quality depends on both ratio, and control the acetal degree is the key to grasp the quality of products. This article from the polyvinyl formal adhesive principle, through the experiment discussed the amount of catalyst, reaction temperature, reaction time, reactant ratio and other factors on the properties of polyvinyl formal adhesive and water soluble and so on, provide the preparation of high viscosity of water-soluble polyvinyl formal adhesive better conditions, synthetic performance more excellent adhesive. The product in water resistance, stability, toxicity and so on have significantly improved. Key word: Polyvinyl alcohol Polyvinyl formal Technology Polymerization inhibitor

高分子化学与物理发展前景

高分子化学与物理 星期五, 02/26/2010 - 05:25 — wangting 高分子化学与物理 第一、专业介绍 高分子化学与物理是以高分子材料为基本研究对象的交叉学科,是高分子科学的基础。与化学的其它二级学科相比,它与现代物理学有着更加深刻的连带关系,其发展更加依赖于化学和物理学的进步,同时也对这两大轴心科学的进步产生深刻影响。高分子化学与物理研究的主要目的,是通过研究高分子材料的结构及化学、物理性质,设计、创制出高性能的高分子材料和制品。近年来,工业发展对新材料的大量需求和现代科技尤其纳米科技的飞速进展,从两方面极大地推动了该研究领域的深入发展。具有高强度和耐高温、强辐射等恶劣环境条件的特种高分子材料,具有特殊光、电、磁性能以及高效率能量传递和转化性能的高分子材料,具有对化学和生物多种刺激发生智能反应的高分子材料,环境友好高分子材料,医药高分子材料等不断涌现,为高分子化学与物理研究提出了全新的课题和广阔的研究空间。 第二、培养方案 各研究生招生单位的研究方向有所不同,在此,以北京大学为例: 1、研究方向 01.高分子可控合成与材料制备 02.高分子溶液及凝聚态物理

03.特种与高性能高分子材料 04.生物医用与环境友好高分子材料 05.光电功能高分子材料及相关器件 2、培养目标 掌握马克思主义、毛泽东思想的基本原理,坚持四项基本原则,热爱祖国,遵纪守法,品德良好,具备严谨的科学态度和优良学风,树立愿为社会主义现代化建设做贡献的思想。 具备良好的化学基础知识和实验技能训练,熟练的外语基础,初具独立开展科学研究的能力,能胜任本学科有关教学和解决实际问题。 3、硕士研究生入学考试科目 1)101思想政治理论 2 )201英语一 3 )607综合化学I (无机化学、有机化学) 4 )813综合化学II (分析化学和仪分、物化和结构) (各研究生招生单位的研究方向有所不同,以上以北京大学为例) 第三、推荐院校 全国高校中实力较强招生院校: 吉林大学、复旦大学、南开大学、北京大学、中山大学、南京大学、浙江大学、四川大学、上海交通大学、华南理工大学、中国科学技术大学、北京化工大学、清华大学、武汉大学、兰州大学……

超分子化学的应用及前景展望

浅谈超分子化学的应用及前景展望 超分子化学是基于冠醚与穴状配体等大环配体的发展以及分子自组装的研究和有机半导体、导体的研究进展而迅速发展起来的,它包括分子识别、分子自组装、超分子催化、超分子器件及超分子材料等方面。其中分子识别功能是其余超分子功能的基础。超分子学科的应用主要是围绕它的主要功能-识别、催化和传输来进行开发研究。 1987年,莱恩(Lehn J. M.)、克拉姆(Cram D. J.)和彼得森(Perterson C. J.)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。莱恩在获奖演讲中,首次提出了“超分子化学”的概念。同时克拉姆创立和提出了主—客体化学理论,彼得森则发展和合成出大批具有分子识别能力的冠醚。至此,以“超分子化学”为名称的新的化学学科蓬勃地发展起来,并以其新奇的特性吸引了全世界化学家的关注和热衷。近年来Supramolecular Chemistry杂志的创立说明超分子化学作为化学学科的一个独立的分支,已经得到世界各国化学家的普遍认同。 目前超分子化学的理论和方法正发挥着越来越重要的作用,该学科的研究不仅与各化学分支相结合,又与物理学、信息学、材料科学和生命科学等紧密相关。在与其他学科的交叉融合中,超分子化学已发展成了超分子科学。超分子科学涉及的领域极其

广泛,它不仅包括了传统的化学(如有机化学、分析化学等),而且还涉及材料科学、信息科学和生命科学等学科。由于超分子学科具有广阔的应用前景和重要的理论意义,超分子化学的研究近十多年来非常活跃。涉及的应用包括:在化学药物方面的研究与应用,在光化学上的应用,在压电化学传感器中的应用,识别作用(酶和受体选择性的根基)的应用,在有机半导体、导体和超导体以及富勒烯中的应用,作为分子器件方面的研究,在色谱和光谱上的应用,催化及模拟酶的分析应用,在分析化学上的应用等等。 超分子化学在药物开发中的应用研究是国际学术界和工业界共同关注的一个热点。药物分子和其它有机分子通过氢键作用结合在一起形成的药物超分子化合物,可有效改善药物的溶解度、生物利用度等性质,成为药物制剂的一个新选择。超分子药物化学是超分子化学在药学领域的新发展。该领域发展迅速,是一个新兴的交叉学科领域,正在逐渐变成一个相对独立的研究领域。迄今已有许多超分子化学药物应用于临床,其效果良好。更多的超分子体系正在作为候选药物进行临床研究开发。超分子化学药物因具有良好的稳定性、安全性、低毒性、不良反应少、高生物利用度、消除药物异味、克服多药耐药、药物靶向性强、多药耐药性小、生物相容性好、高疗效以及开发成本低、周期短、成功可能性大等诸多优点而备受关注,在抗肿瘤、抗炎镇痛、抗疟、抗菌、抗真菌、抗结核、抗病毒、抗癫痫、作为心血管和磁共振

超分子化学

超分子化学 一、超分子化学的概述 1973年,D.J.Cram报道了一系列具有光学活性的冠醚,可以识别伯胺盐形成的配合物;分子识别的出现为这一新的化学领域注入了强大的生命力,之后它进一步延伸到分子间相互识别和作用,并广泛扩展到其它领域,从此诞生了超分子化学。超分子化学的概念和术语是在1978年引入的,作为对前人工作的总结和发展。1987年,Nobel化学奖授予了C.J.Pederson、D.J.Cram和J.-M.Lehn,标志着超分子化学的发展进入了一个新的时代,超分子化学的重要意义也因此被人们更多的理解。[1] 超分子化学是关于若干化学物种通过分子间相互作用,包括氢键、主客体作用、疏水疏水作用、静电作用、堆积等作用结合在一起构筑的、具有高度复杂性和一定组织性的整体化学 超分子化学的定义可由下图所示 图一:从分子化学到超分子化学:分子、超分子、分子和超分子器件 由上图所示分子化学是基于原子间的共价键,而超分子化学则基于分子间的非共价键相互作用,即两个或两个以上的物质依靠分子间键缔合,所以超分子化学也可以被定义为分子之外的化学。

图二:分子与超分子 由弱相互作用加和形成强相互作用,由各向同性通过定向组合(选择性)形成各向异性,这是分子化学和超分子化学的分界线。 超分子化学不是靠传统的共价键力,而是靠非共价键的分子间作用力,如范德华力,即由分子内的永久偶极、瞬间偶极和诱导偶极在分子间产生的静电力、诱导力和色散力的相互作用,此外还包括氢键力、离子键力、阳离子一二和叮一二堆集力以及疏水亲脂作用力等。一般情况下,它是几种力的协同、加和,并且还具有一定的方向性和选择性,其总的结合力强度不亚于化学键。正是这些分子间弱相互作用的协调作用(协同性、方向性和选择性决定着分子与位点的识别。[2] 超分子化学并非高不可攀,有许多超分子结构都处于我们的日常生活中,如 的结构类似于圆弓西方把轮烯比为东方的算盘,索烃是舞池中的一对舞伴,C 60 建筑物,环糊精和当今的激光唱片一样有同样的功能--储存和释放信息,DNA双螺旋则与早餐的麻花形状相似。

现代测试技术及应用学习心得

《现代测试技术》课程总结 学校:太原科技大学 班级:力学141802班 姓名:曹华科 学号:201418020202

《现代测试技术》课程总结 经过这学期现代测试技术的学习,让我对测试技术有了一个全新的认识和理解。让我以前对现代测试技术浅薄的认知有了很大的变化,现代测试的飞速发展也让我对之充满信心。 随着自动化技术的高速发展,仪器及检测技术已成为促进当代生产的主流环节,同时也是生产过程自动化和经营管理现代化的基础,没有性能好、精度高、质量可靠的仪器测试到各种有关的信息,要实现高水平的自动化就是一句空话。随着自动化程度要求的不断提高,测试技的作用越来越明显。可以说,自动化的提高很大作用取决于现代测试技术的提高。科学技术的发展历史表明,许多新的发现和突破都是以测试为基础的。同时,其他领域科学技术的发展和进步又为测试提供了新的方法和装备,促进了测试技术的发展。 测试的基本任务是获取有用的信息,而信息又是蕴涵在某些随时间或空间变化的物理量中,即信号之中的。因此,首先要检测出被测对象所呈现的有关信号,再加以分析处理,最后将结果提交给观察者或其他信息处理装置、控制装置。测试技术已成为人类社会进步和各学科高级工程技术人员必须掌握的重要的基础技术。 测试系统是执行测试任务的传感器、仪器和设备的总称。当测试的目的、要求不同时,所用的测试装置差别很大。测试系统的基本特性是测试系统与其输入、输出的关系,它一般分为两类:静态特性和动态特性。在选用测试系统时,要综合考虑多种因素,其中最主要的一个因素是测试系统的基本特性是否能使其输入的被测物理量在精度要求范围内真实地反映出来。 基于计算机的测量师现代测试技术的特点。20多年来,仪器开始与计算机连接起来。如今,计算机已成为现代测试和测量系统的基础。随着计算机技术、大规模集成电路技术和通信技术的飞速发展,传感器技术、通信技术和计算机技术者3大技术的结合,使测试技术领域发生了巨大变化。 第一种结合是计算机技术与传感器技术的结合。其结果是产生了智能传感器,为传感器的发展开辟了全新的方向。多年来,智能传感器技术及其研究在国

高分子化学课程论文:聚酯纤维的合成及应用汇总

学院化学化工学院 专业化学 年级201级化学班 姓名 论文(设计)题目聚酯纤维的合成及应用指导教师彭琪职称讲师 成绩 2016年6月17日

目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Keywords (1) 引言 (1) 1.聚酯纤维的结构与性能 (1) 1.1聚酯纤维的结构 (1) 1.2聚酯纤维的性能 (2) 1.2.1物理性质 (2) 1.2.2力学性能 (2) 1.2.3化学稳定性 (2) 1.2.4耐微生物性 (2) 2.聚酯纤维的合成 (2) 2.1主要原料 (3) 2.2聚酯纤维的合成原理与工艺 (3) 2.2.1聚酯纤维的合成原理 (3) 2.2.2聚酯纤维的生产工艺 (4) 3.聚酯纤维的应用 (5) 3.1家纺用品方面 (5) 3.2交通运输方面 (5) 3.3工业方面 (6) 参考文献 (6)

聚酯纤维的合成及应用 学生姓名:学号:20135051 化学化工学院201级化学专业班 指导教师:彭琪职称:讲师 摘要:本文首先对聚酯纤维的结构与性能进行综述,然后介绍它的合成方法,最后介绍聚酯纤维的应用。 关键词:聚酯纤维;结构;性能;合成;应用 Abstract: In this paper,the structure and properties of polyester fiber are summarized. The synthesis methods and the application of polyester fiber are introduced. Keywords: polyester fiber; structure; properties; synthesis; application 引言 聚酯纤维是由大分子链中的各链节通过酯基相连的成纤聚合物纺制而成的合成纤维,目前,所谓聚酯纤维通常是指聚对苯二甲酸乙二酯纤维(PET),是以对苯二甲酸二甲酯、乙二醇为原料,经酯交换、缩聚、纺丝和纤维后加工等四个步骤而制得。为目前发展速度最快、产量最大的合成纤维品种[1]。中国的商品名为涤纶,简称PET纤维,是当前合成纤维的第一大品种。除此之外还有少量聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维,简称PTT聚酯纤维。 1.聚酯纤维的结构与性能 1.1聚酯纤维的结构 聚酯纤维是合成纤维的第一大品种,其中工业化大量生产的为涤纶纤维,其大分子链化学结构式为 聚酯纤维采用熔体纺丝.所得纤维的截面一般呈圆形,纵向光滑平直。聚酯纤维的大分子链中有刚性的苯环和柔性的亚甲基链,其间由酯基连接,是典型的刚柔性兼备的线型大分子,且以刚性为主。涤纶大分子链存在折叠链和伸展链片晶,结晶度和取向度均较高,其结晶属于三斜晶系[2]。

高分子化学实验8

高分子化学实验 梁晖卢江主编 出版社化学工业出版社书号 ISBN 7-5025-5633-X 出版日期 2005-7-1

目录 第1章高分子化学实验的基础技术 (1) 1.1 聚合反应装置 (1) 1.2 聚合体系的除湿除氧 (5) 1.3 单体的纯化与贮存 (6) 1.4 常见引发剂(催化剂)的提纯 (8) 1.5 常见溶剂的处理 (9) 1.6 聚合物的分离与提纯 (10) 附:几种常见单体和溶剂的提纯处理 (12) 主要参考文献 (14) 第2章逐步聚合反应的实施 (15) 2.1 熔融聚合 (15) 实验一聚对苯二甲酸乙二醇酯(涤纶)的合成及其熔融纺丝 (16) 2.2 溶液聚合 (18) 实验二聚苯硫醚的合成 (19) 2.3 界面缩聚 (20) 实验三对苯二甲酰氯与己二胺的界面缩聚 (21) 2.4 固相聚合 (23) 实验四固相聚合法合成高分子量聚碳酸酯 (23) 2.5 逐步聚合预聚体的合成及其固化 (26) 实验五醇酸树脂缩聚反应动力学 (27) 实验六三聚氰胺—甲醛树脂的合成及层压板的制备 (29) 实验七软质聚氨酯泡沫塑料的制备 (31) 实验八不饱和聚酯预聚体的合成及其交联固化 (32) 实验九双酚A型环氧树脂的合成及其固化 (35) 主要参考文献 (38) 第三章自由基聚合反应的实施 (40) 3.1 本体聚合 (40) 实验十甲基丙烯酸甲酯的本体聚合 (41) 3.2 溶液聚合 (42) 实验十一乙酸乙烯酯的溶液聚合 (42) 3.3 沉淀与分散聚合 (43) 实验十二沉淀聚合合成单分散MMA/二乙烯基苯DVB交联微球 (44) 实验十三苯乙烯/丙烯酸丁酯的分散共聚合 (45)

现代测试技术应用_论文

现代测试技术在液压缸设计中的应用 摘要:随着自动化技术的高速发展及其对测试技术要求的不断提高,从而使测试技术作为一种新产品开发的重要手段,可以有效缩短新产品研发周期,提高产品研发成功率。本文以液压缸缓冲设计为例,介绍测试技术在液压缸中的应用。结果表明,采用测试技术能够直观、量化缓冲性能指标及结果,并能进行改进前后性能的对比,缩短了元件满足主机性能需要的试制周期。最后,通过对工程机械的研发过程的总结,提出现代测试技术的主要任务及其发展方向。 关键词:测试技术,液压缸,智能化,集成化,网络化 1 引言 我国工程机械主机技术仍落后于发达国家,为其配套的关键液压元件是制约其发展的主要因素,尽快缩短与国外技术的差距,已在行业形成共识。 随着自动化技术的高速发展,仪器及检测技术已成为促进当代生产的主流环节,同时也是生产过程自动化和经营管理现代化的基础,没有性能好、精度高、质量可靠的仪器测试到各种有关的信息,要实现高水平的自动化就是一句空话。因此,借鉴测试技术与传感技术在工程技术的成功应用,在液压件开发领域中引入测试技术的理念,将大幅度提高国产液压件的发展速度。 液压缸作为主要的执行元件,在某些主机上对其缓冲性能要求越来越高。利用较好的缓冲结构延长液压缸的寿命越来越受到关注。本文介绍利用测试与传感技术建立计算机辅助测试系统,如何研究液压缸缓冲结构的设计和定型。利用测试结果,调节液压缸缓冲参数和节流孔参数。通过测试不同工况下缓冲腔工作压力及行程等参数,实现仿真设计,确保样机性能验证结果的可信度。 2 测试技术及传感技术 在传统的产品开发模式中,进行产品的改进是被动的,是由主机厂使用过程中发现问题、提出问题并反馈,得到信息后再进行设计改进的。鉴于传统产品开发模式耗费开发周期时间长,被动改进,我们提出了新型产品开发模式如图1。 图1 新型产品开发模式 结合自身的需求,我们开发出一套适用于液压缸缓冲结构研发过程中的计算机辅助测试系统。图2为计算机辅助测试系统的构成示意图,由液压系统传感器和数据采集系统组成,被测液压缸为带缓冲的液压缸,在主机上进行规定动作试验,采用多功能数据采集模块及数据采集软件,完成两腔压力( 缓冲压力或工作压力) 位移-时间的采集和测量。

高分子材料与化学论文

高分子材料在医学领域的应用 姓名:姚祥学号:6100211160班级:电子113班 摘要:这篇文章对高分子材料基础和生物医用高分子材料在医学上应用基本要求进行了简单的介绍。本文主要对高分子材料在医学领域上的应用,生物医用高分子的发展前景和趋势等发面进行了阐述。对生物医用功能高分子的概念及其重要性也有了一定的了解。 关键词:高分子材料基础医学领域应用生物医用高分子发展前景医用功能高分子 正文部分: 1.引言 近年来,随着对高分子材料的研究,高分子材料在各大领域的应用也不断地被人们发掘出来,各种功能型的高分子为人所利用。使得围绕高分子的产业链的都飞速发展。随着时代的发展,在医学领域中越来越迫切地需要开发出能应用于医疗的各种新型材料,经多年的研究已发现有多种高分子化合物可以符合医用要求,我们也把它归属于功能性高分子材料。 高分子材料在医学领域的应用主要是用于和活体组织接触,具有诊断、治疗或替换机体中组织、器官或增进其功能的作用。 2.高分子材料基础

高分子材料是以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。高分子材料按来源分为天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。 研究高分子主要包括高分子化学、高分子物理、高分子工程几个领域。高分子化学主要研究高分子化合物的分子设计、合成及改性,担负为高分子科学研究提供新生化合物、为国民经济提供新材料及合成方法的任务。高分子物理主要研究高分子及其聚集态的结构、性能、表征以及结构与性能、结构与外场力的影响之间的相互关系,指导高分子化合物的分子设计和高聚物作为材料的合理使用。高分子工程是研究涉及聚合反应工程、高分子成型工艺及相应的理论、方法的研究,为高分子科学与高分子工业间的衔接点。 3.医用高分子及其在医学领域的应用 随着时代的发展,在医学领域中越来越迫切地需要开发出能应用于医疗的各种新型材料,经多年的研究已发现有多种高分子化合物可以符合医用要求,我们也把它归属于功能性高分子材料。 一般归纳起来医用高分子材料应符合下列要求: 1、化学稳定性好,在人体接触部分不能发生影响而变化; 2、组织相容性好,在人体内不发生炎症和排异反应; 3、不会致癌变; 4、耐生物老化,在人体内材料长期性能无变化; 5、耐煮沸,灭菌、药液消毒等处理方法; 6、材料来源广、易于加工成型。

超分子化学讲稿

第一章从分子化学到超分子化学(2学时) 第一节超分子化学的发展历程 超分子化学(Supramolecular Chemistry)根源于配位化学,有人称之为广义配位化学(generalized coordination chemistry),是三十多年来迅猛发展起来的一门交叉学科,它与材料科学、信息科学、生命科学等学科紧密相关,是当代化学领域的前沿课题之一。这个领域起源于碱金属阳离子被天然和人工合成的大环和多环配体,即冠醚和穴醚的选择性结合。1967年C. J. Pederson报道了冠醚配位性能的发现,揭开了超分子化学发展的序幕;随后,J.-M. Lehn报道了穴醚的合成和配位性能,这种由双环或三环构成的立体结构比平面冠醚具有更好的对金属离子配位能力;1973年,D. J. Cram报道了一系列具有光学活性的冠醚,可以识别伯胺盐形成的配合物;分子识别的出现为这一新的化学领域注入了强大的生命力,之后它进一步延伸到分子间相互识别和作用,并广泛扩展到其它领域,从此诞生了超分子化学。超分子化学的概念和术语是在1978年引入的,作为对前人工作的总结和发展。1987年,Nobel化学奖授予了C. J. Pederson、D. J. Cram和J.-M. Lehn,标志着超分子化学的发展进入了一个新的时代,超分子化学的重要意义也因此被人们更多的理解。 B C 自组装 自组织从分子化学到超分子化学:分子、超分子、分子和超分子器件

第二节超分子化学的定义和分类方法 分子化学是基于原子间的共价键,而超分子化学则基于分子间的非共价键相互作用,即两个或两个以上的物质依靠分子间键缔合。图1.1中简介了从分子化学到超分子化学的基本特征。1987年,当年的诺贝尔化学奖获得者之一,法国的J. M. Lehn教授在获奖演说中曾为超分子化学作出了如下解释:超分子化学是研究两种以上的化学物种,通过分子间相互作用缔结而成的、具有特定结构和功能的超分子体系的科学。简而言之,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科学。 超分子化学研究包括分子识别(molecular recognition)、分子自主装(self assembly)、分子自组织(self organization)和超分子器件(supermolecular device)等。 分子识别是超分子化学的一个核心研究内容之一。所谓分子识别即是指主体(受体)对客体(底物)选择结合并产生某种特定功能的过程。有人把这一过程形容为锁和钥匙的关系。在生物体系中存在着广泛的分子识别。酶和底物之间、基因密码的转录和翻译、细胞膜的选择性吸收等等都涉及到分子识别。分子识别中的主体主要有冠醚、穴醚、环糊精、杯芳烃、卟啉等大环主体化合物。对以非共价键弱相互作用力键合起来的复杂有序且具有特定功能的分子集合体,即超分子化学的研究,可以说是共价键分子化学的一次升华,一次质的超越,被称为是“超出分子范围的化学”。分子识别不是依赖于传统的共价键力,而是靠非共价键力,即分子间的作用力,如范德华力(Van der Waals)(包括离子-偶极,偶极-偶极和偶极-诱导偶极相互作用)、疏水作用和氢键等。 通过多个超分子的亚单元自组织或自主装能够得到稳定的、具有特异空间结构和功能的大分子聚集体,可以潜在地作为分子器件或超分子器件。 第三节超分子化学发展现状 欧洲、日本领先,中国等随后跟踪。 美国未有此提法。

现代测试技术及应用

现代测试技术及应用作业 学号2013010106 姓名刘浩峰 专业核技术及应用 提交作业时间2014 12 10 无损检测中的CT重建技术 1无损检测 1、1无损检测概述 无损检测就是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平,其重要性已得到公认。中国在1978年11月成立了全国性的无损检测学术组织——中国机械工程学会无损检测分会。此外,冶金、电力、石油化工、船舶、宇航、核能等行业还成立了各自的无损检测学会或协会;部分省、自治区、直辖市与地级市成立了省(市)级、地市级无损检测学会或协会;东北、华东、西南等区域还各自成立了区域性的无损检测学会或协会。 无损检测缩写就是NDT(或NDE,non-destructive examination),也叫无损探伤,就是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下,采用射线、超声、红外、电磁等原理技术并结合仪器对材料、零件、设备进行缺陷、化学、物理参数检测的技术。利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化,以物理或化学方法为手段,借助现代化的技术与设备器材,对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查与测试。无损检测就是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平,无损检测的重要性已得到公认,主要有射线检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)、液体渗透检测(PT)、涡流检测(ECT)、声发射(AE)与超声波衍射时差法(TOFD)。 1、射线照相法(RT)就是指用X射线或γ射线穿透试件,以胶片作为记录信息的器材的无损检 测方法,该方法就是最基本的,应用最广泛的一种非破坏性检验方法。工作原理就是射线能穿透肉眼无法穿透的物质使胶片感光,当X射线或r射线照射胶片时,与普通光线一样,能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜影,由于不同密度的物质对射线的吸收系数不同,照射到胶片各处的射线强度也就会产生差异,便可根据暗室处理后的底片各处黑度差来判别缺陷。RT的定性更准确,有可供长期保存的直观图像,总体成本相对较高,而且射线对人体有害,检验速度会较慢。 2、超声波检测(UT)原理就是通过超声波与试件相互作用,就反射、透射与散射的波进行研究, 对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构与力学性能变化的检测与表征,并进而对其特定应用性进行评价的技术。适用于金属、非金属与复合材料等多种试件的无损检测;可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。如对金属材料,可检测厚度为1~2mm的薄壁管材与板材,也可检测几米长的钢锻件;而且缺陷定位较准确,对面积型缺陷的检出率较高;灵敏度高,可检测试件内部尺寸很小的缺陷;并且检测成本低、速度快,设备轻便,对人体及环境无害,现场使用较方便。缺点就是对具有复杂形状或不规则外形的试

生物医用高分子材料论文

医用功能材料及应用学院化工学院 指导老师乔红斌 专业班级高091班 学生姓名张如心 学号 099034030

医用功能材料及应用 摘要:了解生物医用功能高分子材料近年来的应用研究及发展状况,综述国内外生物医用高分子材料的分类、特性及研究成果,展望对未来的生物医用高分子材料的发展趋势,通过介绍医用高分子材料在人工脏器、药剂及医疗器械方面的应用,以及我国近年来的研究情况和存在的问题,形成对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。 关键词:功能高分子材料生物医用高分子材料。 前言:现代医学的发展,对材料的性能提出了复杂而严格的多功能要求,这是大多数金属材料和无机材料难以满足的,而合成高分子材料与生物体(天然高分子)有着极其相似的化学结构,化学结构的相似决定了它们在性能上能够彼此接近从而可能用聚合物制作人工器官,作为人体器官的替代物。另外,除人工器官用材料之外,医药用高分子材料、临床检查诊断和治疗用高分子材料的开发研究也在积极地展开,它们被统称为医用高分子材料。 1.生物医用功能高分子 生物医用功能高分子材料主要以医疗为目的,用于与组织接触以形成功能的无生命材料。其被广泛地用来取代或恢复那些受创伤或退化的组织或器官的功能,从而达到治疗的目的。主要包括医用高分子材料(以修复、替代为主)、药用高分子材料(以药理疗效为主)。生物医用高分子材料融合了高分子化学和物理、高分子材料工艺学、药理学、病理学、解剖学和临床医学等方面的知识,还涉及许多工程学问题。由于其与人体的组织和器官接触,因此,医用高分子材料必须满足如下的基本要求:①在化学上是惰性的,会因为与体液接触而发生反应;②对人体组织不会引起炎症或异物反应;③不会致癌;④具有良好的血液相容性,不会在材料表面凝血;⑤长期植入体内,不会减小机械强度;⑥能经受必要的清洁消毒措施而不产生变形;⑦易于加工成需要的复杂形状。 2.医用高分子材料发展的4个阶段 第1阶段:时间大约是7千年前至19世纪中叶,是被动地使用天然高分子材料阶段。这一时期的高分子材料有,大漆及其制品、蚕丝及织物、麻、棉、羊皮、羊毛、纸、桐油等。 第2阶段:从19世纪中页到20世纪20年代,是对天然高分子材料进行化

超分子化学综述

超分子化学综述 摘要:超分子化学是化学领域一个崭新的学科分支,本文综述了分子识别和自组装的有关内容以及和超分子化学的分类,并指出了超分子化学对科学理论研究的重要意义和广阔的应用前景。 关键字:超分子化学分子识别自组装 “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。超分子化学可定义为“超出分子的化学”,是关于若干化学物种通过分子间相互作用结合在一起所构成的,具有较高复杂性和一定组织性的整体的化学。在这个整体中各组分还保持某些固有的物理和化学性质,同时又因彼此间的相互影响或扰动而表现出某些整体功能[1]。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他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,这与一分子中原子个数严格确定具有本质区别,把多个组分的基本微观单元聚集成“超分子”的凝聚力是一些(相对于共价键)较弱的作用力。如范氏力(含氢键)、亲水或憎水作用等[2]。 1967年,Charles Pedersen偶然发现了冠醚这种新型的大分子化合物,十几年后,一个崭新的化学领域——超分子化学终于诞生了。进入90年代后,Surpramolecular Chemistry 杂志的创立说明超分子化学作为化学学科的一个独立的分支,像高分子化学一样,已经得到世界各国化学家的普遍认同。在国内,一些高校和科研机构已做了相当多的工作,说明超分子化学正在迅猛发展[3]。本文对超分子化学作了简单的综述。 1.超分子稳定形成的因素[4] 超分子稳定形成的因素,可从能量降低因素、熵增加因素及锁和钥匙原理来分析,通过这些分析,可加深对超分子和超分子化学的理解和认识,这比将超分子中分子间的结合力简单归结为非共价键更为具体、明确。 2.分子识别和自组装 在超分子化学研究中,两个最重要的科学问题是分子识别和分子自组装、分子间多种弱相互作用的加合效应和协同作用。分子识别是由于不同分子间的一种特殊的、专一的相互作用,它既满足相互结合的分子间的空间要求,也满足分子间各种次级键力的匹配,体现出锁和钥匙原理。在超分子中,一种接受体分子的特殊部位具有某些基团,正适合与另一种底物分子的基团相结合。当接受体分子和底物分子相遇时,相互选择对方,一起形成次级键;或者接受体分子按底物分子的大小尺寸,通过次级键构筑起适合底物分子居留的孔穴的结构。所以分子识别的本质就是使接受体和底物分子间有着形成次级键的最佳条件,互相选择对方结合在一起,使体系趋于稳定。 自组装是自然界生物系统的一类基本属性,如DNA和RNA 的双螺旋结构、多肽和蛋白质的二级及高级结构、生物膜的形成与稳定、酶的高级结构与功能发挥等,都是多种不同弱相互作用加合协同的结果。超分子自组装是指在平衡条件下相同或不同分子间通过非共价键弱相互作用自发构成具有特种性能的长程有序的超分子聚集体的过程[5]。超分子自组装是指一种或多种分子依靠分子间的相互作用自发地结合起来,形成分立的或伸展的超分子。由分子组成的晶体,也可看作识分子通过分子间作用力组装成的一种超分子。分子识别和超分子自组装的结构化学内涵体现在电子因素和几何因素两个方面,前者使分子间的各种作用力得到充分发挥,后者适应于分子的几何形状和大小,能互相匹配,使在自组装时不发生大的阻碍。分子识别和超分子自组装是超分子化学的核心内容。 3.超分子化合物的分类[6] 3.1杂多酸类超分子化合物

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