超分子聚集体构筑单元的分子设计及其自组装研究进展

超分子聚集体因有着丰富的形貌和多样化的功能,并具有良好的可调控性,而备受广大超分子科学家的关注。不同结构的超分子聚集体在新材料开发、药物传输、生物成像和医疗卫生等领域均有着极其重要的研究价值和应用前景。基于在不同领域中超分子聚集体的应用特点,其自组装构筑单元的设计方法也有着诸多的选择,如何高效地设计并制备有价值的超分子体系构筑单元已经成为超分子化学研究的一个重要课题。基于超分子聚集体自组装过程的影响因素,对超分子聚集体构筑单元的主要设计方法和思路进行了总结和分析,为后续不同体系超分子聚集体构筑单元的设计及其自组装过程的相关研究提供重要的参考。     

离子自组装超分子液晶的研究进展

离子自组装超分子液晶是超分子体系中相对较新颖和引入注意的领域,它在新型功能材料的设计中占据非常重要的位置。本文主要介绍目前文献报道的由含铵离子的液晶分子或非液晶分子与含羧基的聚合物和含磺酸离子的聚合物自组装成超分子液晶及含金属离子(锌、铜、锂、氧钒基)的金属离子配位自组装超分子液晶两大类。     

锕系单分子磁体研究进展

单分子磁体是一类由单个分子组成的磁性材料,其磁性起源于单个分子的磁矩,有望在超高密度存储、量子计算机、自旋电子学等领域得到应用.由于锕系元素极大的旋轨耦合效应及5f轨道的延展性,锕系单分子磁体越来越受到人们的关注,期待未来磁学性能甚至能超越过渡及镧系金属.然而,目前对于锕系单分子磁体的弛豫机理及慢磁行为的影响因素仍尚未明确.本综述总结了近10多年以来报道的锕系单分子磁体,发现有效能垒的实验值和理论值极不相符,一定程度限制了锕系单分子磁体的发展.最后,对未来的锕系单分子磁体研究方向进行了展望.     

基于氢键的自组装超分子体系

氢键自组装超分子是超分子体系中相对较新颖和引人注意的领域,它在化学和生物体系中占据非常重要的位置。本文主要介绍目前文献报道的一系列由不同氢键缔合方式形成的自组装超分子。     

Gemini型两亲分子超分子组装研究进展

综述了国内外对Gemini型两亲分子在超分子组装方面的研究进展。总结了Gemini分子的体相组装、界面组装以及近几年应用领域的研究进展;着重介绍了基因传递、纳米材料模板、降解剂、药物缓释以及胶凝剂的制备等方面的应用进展;对相关研究领域的主要研究成果做了一些探讨和分析;为更加深入探索和研究Gemini型两亲分子的超分子组装提供参考信息。     

环糊精超分子组装体的研究进展

环糊精是由若干个D-吡喃葡萄糖单元通过α-1,4-糖苷键连接而成的环状低聚糖,具有一个亲水性的外表面和一个疏水性的空腔。利用主客体相互作用,环糊精及其衍生物能够选择性地与大小匹配的疏水性客体分子形成各种超分子包合物。本文概述了环糊精的结构与性质,并介绍了近年来国内外以环糊精为基础的纳米粒子、水凝胶等超分子组装体的设计原理、作用机制、刺激响应及应用特点,并对环糊精超分子组装体的前景进行了展望。     

自组装超薄膜: 从纳米层状构筑到功能组装

总结了一种新型的超薄膜自组装技术－交替沉积组装技术的发展现状,着重对成膜推动力、生物分子的层状组装、无机／有机杂化结构、有机小分子化合物的层状组装、超薄膜化学修饰电极、层间化学反应及非平衡基底上的层状构筑等几个方面的问题进行了讨论。     

[60]富勒烯的超分子自组装研究进展

超分子自组装是发展超分子电子学的重要途径。随着纳米科学和技术的迅速发展,自组装技术已成功地应用于纳米尺度物质的维数、形貌和功能等的调控。作为构筑分子水平上一维、二维、三维有序功能结构和高有序分子聚集态结构的关键技术,超分子自组装技术有力地推动了具有优良光、电、磁性能的分子材料和纳米功能材料更深层次的研究。本文综述了超分子自组装在富勒烯科学领域的基础研究和应用,特别是对有利于自组织和自组装功能的富勒烯基衍生物的设计与合成、超分子作用力引导的具有特定结构的分子体系的可控自组装、以及富勒烯分子聚集态结构材料的光物理过程、超分子中电子转移和能量转移现象进行了描述;并对卟啉、四硫富瓦烯、碗烯和杯芳烃等一系列富π电子化合物和大环主体分子等包含[60]富勒烯的主体化合物的超分子作用和超分自组装体以及通过氢键、π-π作用、静电力和范德华力和金属配位作用形成的[60]富勒烯超分子自组装体进行了总结,对未来发展进行了展望。     

分子组装技术制备超晶格的研究进展

总结了分子组装技术及超晶格研究的历史, 介绍了分子组装技术制备超晶格的几种方法。     

基于芳香分子-糖类手性超分子组装体及功能

手性超分子组装体广泛存在于自然界中,因其在材料、化学和生物学等领域广阔的应用前景,引起了科学家们极大的兴趣。其中以糖类分子作为手性源,经分子自组装构筑手性超分子组装体的研究已成为超分子化学领域的研究热点之一。本文综述了基于糖类修饰的苝酰亚胺分子、偶氮苯分子、联苯类分子和卟啉类分子等芳香分子化合物经自组装构筑的手性超分子组装体,介绍了其在有机溶剂和水的混合溶剂、水中的凝胶性质,超分子手性特征和功能,糖分子类型与超分子组装体手性间的关系等,并对基于糖类的手性超分子组装体的前景进行了展望。     

杯芳烃对铁的配位及其超分子化学研究进展

介绍了近年来杯芳烃对铁的配位及其超分子化学的研究进展,讨论了杯芳烃对铁的配位结构及其超分子作用机理.并对"杯芳烃-铁"配位及其超分子化学的研究动向作了展望.     

Characterization of Hydrogen-Bonded Supramolecular Assemblies by MALDI-TOF Mass Spectrometry after Ag+ Labeling

The high affinity of Ag ⁺ ions for aromatic π donors and cyano groups is exploited in a novel MALDI-TOF mass spectrometric method for the identification of hydrogen-bonded assemblies. The interaction with the Ag⁺ ions—which, for example, can be complexed by two phenyl groups in a sandwich-type manner (see drawing on the right)—provides positively charged assemblies in a nondestructive way.     

Exploiting Complementary Second-sphere Effects in Supramolecular Coordination Solids

In the design of extended supramolecular solids, reliable synthons are a valuable commodity. This work concerns the complementary second-sphere coordination interactions between a highly preorganized hexasulphonated ligand, L, and aquated metal ions. Four second-sphere inclusion complexes [M(H²O)⁶]² L ·(S)³ (M/S: Mg/acetone, 1; Zn/acetone, 2, Mg/dioxane, 3; Zn/dioxane, 4) and three extended networks {[(M(H²O)³)²(L)]·(H²O)^14.5}^∞ (M=Cr, 5; Fe, 6; Al, 7) have been structurally characterized by X-ray crystallography. The second-sphere effects on the stabilization of the primary coordination sphere are illustrated by TGA experiments. In these assemblies, the potential of a new supramolecular synthon is illustrated, that being the complementary hydrogen-bonding interaction between cis-aquo ligands and sulphonate oxygen atoms.     

Precise Macroscopic Supramolecular Assemblies: Strategies and Applications

Macroscopic supramolecular assembly (MSA) is a new concept in supramolecular science with a focus on interfacial assembly of macroscopic building blocks, which has largely extended the applicable materials of supramolecular assembly and provided new solutions to fabricating tissue scaffolds, soft devices, etc. The precision of the assembled structures is of great interest; unlike molecular assemblies, MSA precision is highly dependent on the matching degree of assembled surfaces because of the large interactive area and group number, which result in remarkably increased kinetic possibilities and metastable assemblies. This Concept introduces the principle, history, and development of MSA, elaborates the low-precision challenge in MSA, summarizes the strategies for precise MSA based on the different thermodynamic stability of precise/imprecise structures and control over assembly kinetics, and finally demonstrates the applications of precise MSA structures in advanced manufacture such as tissue scaffolds.     

Mn4-硫杂杯[4]芳烃单元的溶剂导向超分子组装

以去叔丁基硫杂杯[4]芳烃与Mn(II)为研究对象,通过改变体系溶剂分别得到了两个四核化合物Mn4(T4A)2 (1)和Mn4(T4A)2(DMF)2(2) (T4A = thiacalix[4]arene)。当反应溶剂为氯仿(CHCl3)和甲醇的混合溶剂时,形成的是以四核锰为结构单元的二维“笼目”(Kagomé)状超分子化合物1,而当反应溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和甲醇的混合溶剂时,得到的是格子状二维超分子互穿的三维结构化合物2。化合物1具有很大的溶剂占有空隙,是一个潜在的多孔材料,而化合物2是一个紧密堆积的拓展结构。     

基于柱[5]芳烃的超分子组装研究进展

介绍了柱[5]芳烃基于主客体性质和柱状立体结构的超分子组装,以及边缘取代基对柱[5]芳烃的溶解性、功能性和主客体性质的影响。     

Supramolecular Assemblies with Aggregation-Induced Emission Properties for Sensing and Detection

The fabrication of new supramolecular materials for real-time detection of analytes including ions, organic pollutants, gases, biomolecules, and drugs is of pivotal importance in industrial manufacture, clinical treatment, and environmental remediation. Incorporating fluorescent molecules with distinct aggregation-induced emission (AIE) effects into supramolecular assemblies has received much attention over the past two decades, owing to the remarkable performance of the AIE-active supramolecular materials in sensing and detection. In this minireview, we summarize the recent progress of superior detection systems on the basis of supramolecular assemblies accompanied with AIE features. We envision that this minireview will be helpful and timely for relevant researchers to stimulate new thinking for constructing new AIE-based supramolecular materials with advanced architectures for effective sensing and detection.     

超分子高分子化学进展

综述了超分子高分子化学近年来的进展,着重介绍固相聚合和毛杆高分子等方面的最新研究成果及应用展望,对超分子高分子化学的主要研究方法也作了扼要的介绍。