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氫鍵:分子識(shí)別與自組裝 版權(quán)信息
- ISBN:9787122288127
- 條形碼:9787122288127 ; 978-7-122-28812-7
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊(cè)數(shù):暫無(wú)
- 重量:暫無(wú)
- 所屬分類(lèi):>>
氫鍵:分子識(shí)別與自組裝 本書(shū)特色
本書(shū)圍繞超分子相互作用中的"氫鍵相互作用",全面闡釋了其基本原理、方法、結(jié)構(gòu)與功能和應(yīng)用等幾大方面.首先介紹什么是氫鍵,氫鍵作用的機(jī)理,作用方法與模式,分子識(shí)別的基本原理,氫鍵在其中的作用。接下來(lái)介紹10個(gè)典型的超分子體系,包括其氫鍵作用的機(jī)制、設(shè)計(jì)理念、在分子識(shí)別中的應(yīng)用,組裝的過(guò)程。*后介紹氫鍵組裝的廣泛應(yīng)用,如在材料和能源方面的應(yīng)用,應(yīng)用于太陽(yáng)能電池、光伏發(fā)電、發(fā)光二極管等。適合高校和科研院所化學(xué)、材料、生物等專(zhuān)業(yè)的研究生與科研工作者參考。
氫鍵:分子識(shí)別與自組裝 內(nèi)容簡(jiǎn)介
氫鍵是一類(lèi)重要的非共價(jià)鍵作用力,它對(duì)分子和大分子的物理、化學(xué)、生物和材料性質(zhì)可以產(chǎn)生很大的影響,它被廣泛地應(yīng)用于解釋很多重要的物理、化學(xué)和生物現(xiàn)象,也被廣泛應(yīng)用于設(shè)計(jì)新的分子和大分子體系,以使它們展示需要的性質(zhì)和功能。氫鍵具有方向性,其結(jié)合基元簡(jiǎn)單、易于修飾和集成化,結(jié)合強(qiáng)度跨越幅度大,結(jié)合模式種類(lèi)多樣,可以存在于所有分子和大分子體系中。黎占亭教授長(zhǎng)期開(kāi)展氫鍵分子識(shí)別與自組裝研究,在氫鍵人工二級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)筑及功能性組裝體研究方面取得了一系列重要研究成果,掌握了大量的一手資料,這本書(shū)就是他多年來(lái)在氫鍵超分子相互作用的研究成果的基礎(chǔ)上撰寫(xiě)而成的。該書(shū)內(nèi)容詳實(shí)、系統(tǒng)、全面,包括了基本原理和方法、重要?dú)滏I結(jié)合模式、主要?dú)滏I組裝體結(jié)構(gòu)及功能和應(yīng)用等,具有類(lèi)似教科書(shū)的功能,同時(shí)又具有一定的前瞻性和新穎性,主要面向超分子化學(xué)領(lǐng)域的研究生和年輕科研人員,為年輕科研人員迅速了解和掌握氫鍵研究的原理和方法,基于氫鍵的分子識(shí)別現(xiàn)象,氫鍵驅(qū)動(dòng)的自組裝結(jié)構(gòu)和功能等提供了一個(gè)快速通道。
氫鍵:分子識(shí)別與自組裝 目錄
1.1背景與定義/002
1.2幾何參數(shù)和定義/003
1.3能量參數(shù)與定義/005
1.4氫鍵的能量標(biāo)度和分類(lèi)/006
1.5強(qiáng)氫鍵和弱氫鍵的差異/007
1.6影響氫鍵強(qiáng)度的因素/008
1.6.1溶劑化效應(yīng)/008
1.6.2電負(fù)性效應(yīng)/009
1.6.3極化增強(qiáng)效應(yīng)/009
1.6.4共振協(xié)助效應(yīng)/010
1.6.5二級(jí)相互作用/012
1.7氫鍵振動(dòng)性與短-強(qiáng)氫鍵/013
1.8氫鍵的研究方法/014
1.9結(jié)合常數(shù)的測(cè)定/015
1.9.1異體1∶1配合物/016
1.9.2同體1∶1配合物/017
1.9.3異體1∶2配合物/017
1.9.4競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)方法/018
參考文獻(xiàn)/019
第2章氫鍵結(jié)合模式/021
2.1引言/022
2.2氫鍵供體和受體/022
2.3單官能團(tuán)氫鍵/023
2.3.1醇和酚/023
2.3.2羧酸/024
2.3.3酰胺/025
2.3.4脲和硫脲/026
2.3.5硝基化合物/028
2.3.61,2,3-三氮唑/028
2.4分子內(nèi)氫鍵/029
2.4.1醇、酚、羧酸O—H…O氫鍵/029
2.4.2酰胺、脲和酰肼N—H…O和N—H…N氫鍵/030
2.4.3酰胺、脲和酰肼N—H…X(X=F,Cl,Br,I)氫鍵/032
2.4.4酰胺N—H…S氫鍵/037
2.4.5三氮唑C—H…X(X==O,F,Cl,Br)氫鍵/038
2.5雙氫鍵體系/039
2.6三氫鍵體系/039
2.6.1DAD·ADA型二聚體/039
2.6.2DDA·AAD型二聚體/040
2.6.3DDD·AAA型二聚體/041
2.7四氫鍵體系/042
2.7.1ADAD型同體二聚體/042
2.7.2AADD型同體二聚體/043
2.7.3DAAD·ADDA型異體二聚體/044
2.7.4AADA·DDAD型異體二聚體/045
2.7.5AAAA·DDDD型異體二聚體/046
2.8六氫鍵體系/046
2.9寡聚酰胺和酰肼氫鍵二聚體/047
2.9.1人工b-折疊體二聚體/047
2.9.2酰胺/脲雜交單體二聚體/048
2.9.3基于脂肪/芳香酰胺和酰肼雜交骨架單體的二聚體/049
2.9.4基于芳香酰胺骨架單體的二聚體/052
2.10基于氨基氮雜環(huán)單體的二聚體/054
參考文獻(xiàn)/055
第3章生命體系中的氫鍵/059
3.1引言/060
3.2無(wú)機(jī)離子/060
3.3有機(jī)分子/061
3.4肽和蛋白質(zhì)/062
3.4.1氨基酸/063
3.4.2二級(jí)結(jié)構(gòu)/064
3.4.3三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)/066
3.5核酸/066
3.6糖、寡糖和多糖/069
3.7生物膜/070
參考文獻(xiàn)/071
第4章人工二級(jí)結(jié)構(gòu):?jiǎn)畏肿咏M裝體及其功能/073
4.1引言/074
4.2脂肪氨基酸序列/074
4.3氨氧酸類(lèi)肽模擬物/078
4.4脂肪脲寡聚體/079
4.5芳香酰胺寡聚體/079
4.6其它芳香骨架寡聚體/082
4.7脂肪-芳香酰胺雜交序列/084
4.8折疊體樹(shù)枝狀分子/087
4.9配位誘導(dǎo)的折疊與螺旋/088
4.10氫鍵誘導(dǎo)的人工二級(jí)結(jié)構(gòu)的功能與應(yīng)用/089
4.10.1生物功能和藥物設(shè)計(jì)/089
4.10.2分子識(shí)別/090
4.10.3自組裝/092
4.10.4動(dòng)態(tài)[2]索烴/094
4.10.5調(diào)控分子內(nèi)供體-受體相互作用/094
4.10.6調(diào)控聚合物力學(xué)性能/095
4.10.7調(diào)控分子梭動(dòng)力學(xué)/096
參考文獻(xiàn)/097
第5章負(fù)離子識(shí)別/103
5.1引言/104
5.2酰胺和磺酰胺主體/104
5.2.1非環(huán)主體/104
5.2.2大環(huán)主體/107
5.2.3穴型主體/109
5.3脲及硫脲類(lèi)主體/111
5.3.1非環(huán)主體/111
5.3.2大環(huán)和穴型主體/120
5.4吡咯、吲哚及咔唑類(lèi)主體/122
5.4.1非環(huán)主體/122
5.4.2大環(huán)主體/126
5.5酚及醇類(lèi)主體/134
5.6中性C—H氫鍵類(lèi)主體/136
5.7正離子型主體/139
5.7.1基于胍基正離子的主體/139
5.7.2基于氮雜環(huán)正離子的主體/141
5.8多胺類(lèi)主體/146
5.8.1中性多胺主體/146
5.8.2非環(huán)質(zhì)子化多胺主體/147
5.8.3單環(huán)質(zhì)子化多胺主體/147
5.8.4雙環(huán)質(zhì)子化多胺主體/148
5.8.5多環(huán)質(zhì)子化多胺主體/149
5.9其它類(lèi)型主體/149
參考文獻(xiàn)/151
第6章晶體工程/161
6.1引言/162
6.2強(qiáng)氫鍵和弱氫鍵驅(qū)動(dòng)的一維堆積/164
6.3二維結(jié)構(gòu)、互穿及包結(jié)現(xiàn)象/168
6.4三維及互穿結(jié)構(gòu)/175
6.5光致化學(xué)反應(yīng)選擇性控制/178
6.6氣體吸收與分離/184
6.7藥物共晶/187
參考文獻(xiàn)/191
第7章水溶液中的分子識(shí)別與自組裝/195
7.1引言/196
7.2核酸堿基及模擬結(jié)構(gòu):配對(duì)與識(shí)別/196
7.3氨基酸及短肽:識(shí)別與自組裝/205
7.3.1氨基酸和短肽及其衍生物的識(shí)別/205
7.3.2基于短肽及其衍生物的自組裝/206
7.4糖的識(shí)別/209
參考文獻(xiàn)/213
第8章互鎖和纏結(jié)結(jié)構(gòu)與分子機(jī)器:輪烷、索烴和分子結(jié)/215
8.1引言/216
8.2模板合成策略/217
8.3酰胺和脲氫鍵模板/218
8.3.1N—H…O氫鍵驅(qū)動(dòng)制備輪烷/218
8.3.2N—H…Cl-和N—H…Br-氫鍵驅(qū)動(dòng)制備輪烷/221
8.3.3N—H…O氫鍵驅(qū)動(dòng)制備索烴/223
8.3.4N—H…Cl-和N—H…O—SO32-氫鍵驅(qū)動(dòng)制備索烴/224
8.3.5N—H…O-(方酸)氫鍵驅(qū)動(dòng)制備索烴/226
8.4N —H…O氫鍵模板制備輪烷和索烴/227
8.5其它模板策略/231
8.5.1二(吡啶)乙烷C—H…O氫鍵模板構(gòu)筑輪烷/231
8.5.2脒-羧酸N—H…O氫鍵(鹽橋)模板構(gòu)筑輪烷/232
8.5.3脲基嘧啶DDAA·AADD四重氫鍵驅(qū)動(dòng)構(gòu)筑動(dòng)態(tài)[2]擬輪烷和[2]索烴/232
8.6分子結(jié)/233
8.7分子機(jī)器/235
8.8輪烷和索烴分子梭/236
8.9其它形式的分子機(jī)器/242
參考文獻(xiàn)/245
第9章自組裝有機(jī)納米管/249
9.1引言/250
9.2大環(huán)自組裝納米管/250
9.2.1環(huán)肽自組裝/250
9.2.2雙脲大環(huán)自組裝/254
9.3自組裝多組分大環(huán)及其堆積形成納米管/257
9.4箍桶型自組裝納米管/261
9.5肽鏈修飾柱芳烴單分子管/262
9.6分子和大分子螺旋納米管/264
9.7兩親分子自組裝納米管/268
參考文獻(xiàn)/269
第10章超分子膠囊與客體包結(jié)/273
10.1引言/274
10.2膠囊結(jié)構(gòu)與包結(jié)/274
10.2.1網(wǎng)球型雙分子膠囊/274
10.2.2半球型分子二聚體膠囊/275
10.2.3柱型雙分子和擴(kuò)展型多分子組裝體/280
10.2.4擴(kuò)展的柱型組裝體/281
10.2.5排球型組裝體/282
10.3客體進(jìn)出機(jī)理與速率/284
10.4分子間相互作用力放大/284
10.5反應(yīng)加速與催化/287
10.6底物穩(wěn)定化及反應(yīng)中間體捕集/288
參考文獻(xiàn)/290
第11章氫鍵超分子聚合物/293
11.1引言/294
11.2氫鍵結(jié)合模式/295
11.3超分子聚合機(jī)理/296
11.4主鏈超分子聚合物/297
11.5堆積或簇集型超分子聚合物/299
11.6基于多頭基單體構(gòu)建超分子聚合物/301
11.7交聯(lián)超分子聚合物/303
11.8其它形式的超分子聚合物材料/306
參考文獻(xiàn)/309
第12章氫鍵促進(jìn)及催化有機(jī)反應(yīng)/313
12.1引言/314
12.2氫鍵促進(jìn)大環(huán)合成/314
12.2.1通過(guò)酰胺鍵形成大環(huán)/314
12.2.2通過(guò)酰肼鍵和脲形成大環(huán)/319
12.2.3基于1,3-偶極環(huán)加成反應(yīng)合成大環(huán)/321
12.2.4基于形成C—M鍵或配位鍵合成大環(huán)/322
12.2.5通過(guò)亞胺鍵形成大環(huán)/323
12.2.6通過(guò)腙鍵形成大環(huán)/325
12.2.7通過(guò)雙硫鍵形成大環(huán)/326
12.3氫鍵促進(jìn)苯甲醚水解/326
12.4氫鍵促進(jìn)吡啶氧化/327
12.5氫鍵促進(jìn)喹啉氯代和溴代/327
12.6氫鍵介質(zhì)的自我復(fù)制/328
12.6.1寡核苷酸及類(lèi)似物自我復(fù)制/328
12.6.2非核苷類(lèi)底物反應(yīng)的自我復(fù)制/330
參考文獻(xiàn)/332
第13章氫鍵介質(zhì)的有機(jī)材料/335
13.1引言/336
13.2分子構(gòu)象開(kāi)關(guān)/336
13.3超分子液晶/339
13.3.1棒狀超分子液晶/339
13.3.2柱狀超分子液晶/340
13.3.3其它類(lèi)型的超分子液晶/345
13.4人工天線(xiàn)和光合作用體系/347
13.5染料敏化太陽(yáng)能電池/349
13.6有機(jī)光伏(OPV)材料/351
13.7有機(jī)發(fā)光二極管/355
13.8有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)二極管/356
參考文獻(xiàn)/361
索引/368
氫鍵:分子識(shí)別與自組裝 作者簡(jiǎn)介
1966年出生于河南,1985年鄭州大學(xué)化學(xué)系畢業(yè),1992年在中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所獲博士學(xué)位,曾在University of South Denmark和美國(guó)University of Illinois at Urbana-Champaign化學(xué)系作博士后,曾任上海有機(jī)所副研究員和研究員(1995-2010),現(xiàn)為復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系教授。2000年獲中國(guó)化學(xué)會(huì)青年化學(xué)獎(jiǎng),2004年獲國(guó)家杰出青年科學(xué)基金資助,2006年獲國(guó)務(wù)院特殊津貼,2007年入選人事部百千萬(wàn)人才工程,2008年獲全國(guó)百篇博士論文指導(dǎo)教師獎(jiǎng)。主要從事生物結(jié)構(gòu)模擬、分子識(shí)別與自組裝、離子通道及氫鍵等弱相互作用力研究,近期提出并建立了溶液相超分子有機(jī)框架(Supramolecular Organic Frameworks, SOFs)概念。 已指導(dǎo)畢業(yè)博士生35名,指導(dǎo)博士生多人入選中科院百人計(jì)劃、中組部青年千人計(jì)劃、中組部拔尖人才計(jì)劃、獲全國(guó)百篇博士論文及國(guó)家青年基金等。已發(fā)表論文、論著200余篇,包括有關(guān)氫鍵超分子化學(xué)研究論文100余篇,編著英文圖書(shū)2本。先后兩次應(yīng)邀在美國(guó)化學(xué)會(huì)Accounts of Chemical Research撰寫(xiě)綜述,總結(jié)有關(guān)氫鍵分子識(shí)別與自組裝方面的研究成果。
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