2022年生活中的超分子化学 .pdf
多练出技巧巧思出硕果超分子化学的应用及前景学号： 1630140051学院：初等教育学院精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页多练出技巧巧思出硕果姓名：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。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页多练出技巧巧思出硕果不仅是医药方面，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、阻垢分散剂、油田堵水剂等。接下来就举一些贴近生活的事例加以论证，生物体内的蛋白质复制、DNA 复制即通过超分子自组装结构选择胺基酸进行有序接入完成的。人造超分子也很早就实用于人们日常生活中， 如肥皂， 肥皂分子在水溶液中自组装形成叫做胶束的超分子结构，利用其胶束的脂溶性内腔溶洗污物。现代科技中也更多的利用了超分子化学，如液晶。 也有利用超分子自组装促进化学反应的，所以说，其发展前景还是很可观的。超分子化学作为一门新兴的边缘学科，其内容新颖，生命力强大，用途广泛。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线，着重强调了具有特定结构的超分子体系，将四大基础化学(无机、有机、分析、物化)有机地融为一体，从而为分子器件、信息科学、材料科学、生命科学、能源科学、医药学和环境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的热点研究方向。正如题记所言， Cram 在 20 世纪 80 年代就曾预言，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，特别是在酶模拟、色谱、 催化剂和药物控制释放等方面。自超分子化学这一概念确立以来，超分子化学的应用涉及信息科学、材料科学、生命科学、能源科学、医药学和环境科学等领域。不管是哪方面的应用， 都有它的优势以及不足。我们有理由相信，随着世界科学家对该领域研究的不断深精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页多练出技巧巧思出硕果入，超分子化学必能将在人类社会多个领域甚至是各个领域的应用中大放异彩。超分子化学正如一轮夺目的朝阳，冉冉升起，德泽生辉。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页
