柱[5]芳烃衍生物的合成及性质(2)
超分子化学的发展不仅与大环化学(冠醚、穴醚、环糊精、杯芳烃、碳60等)的发展密切相连，而且与分子自组装(双分子膜、胶束、DNA双螺旋等)、分子器件和新兴有机材料的研究息息相关。到目前为止，尽管超分子化学还没有一个完整、精确的定义和范畴，但它的诞生和成长却是生机勃勃、充满活力的。
进入90年代以来,越来越多的研究报道涉及到超分子物理化学。随着研究的深入,超分子物理化学将会成为超分子化学中很重要的独立分支之一。超分子体系主客体间的作用力指由主体和客体在满足能量匹配，几何匹配等条件下，通过分子间非共价键力的作用，缔合形成的具有某种特定功能和性质的超级分子。或者说，主客体间的关系必须满足F ischer提出的"锁和钥匙"原理。非共价键力一般为静电力，范德华力和氢键力，又称弱相互作用，它是产生分子识别的关键，对它的研究有着重要而深远的意义。因为生物主客体的许多特性，生命机体的复杂结构及大多数生命过程等，都离不开弱相互作用(特别是疏水作用和氢键作用)。了解非共价键力的性质,我们不仅能设计出具有自然界某些神奇性质的合成体系，还能创造出在学术上和工业上都有很高价值的新的化学产品[1]。
超分子化学根源于配位化学，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[2]。
图1.1 从分子化学到超分子化学：分子、超分子、分子和超分子器件
超分子化学式化学层级构造中最高层次的复杂物，它的发展为超级分子材料的开发研究奠定了理论基础。与现在传统的材料相比，超分子材料具有许多新的物性。超分子器件、液晶材料、超分子生物次啊聊、纳米材料等的研究显示了诱人的应用前景。
1.2柱芳烃的分子识别与组装
柱芳烃是由对苯二酚或对苯二酚醚通过亚甲基桥在苯环的对位连接而成的一类环状低聚物，是一类新型的大环主体分子。2008 年，杯芳烃的对位类似物—柱芳烃作为一类新的大环分子被首次合成报道。
由此基于柱芳烃的研究如雨后春笋般展开，包括柱芳烃的合成方法、对柱芳烃分子的功能化、柱芳烃分子的主客体化学以及基于柱[5]芳烃的首个分子传感器的制备等。 随着近来新成果的不断涌现，研究重心正在向基于这类新型大环受体分子的分子识别与组装方向发展。 在这一新兴的研究领域，我国科研工作者做出了巨大的贡献。
图1.2 柱芳烃的结构
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