氢键：分子识别与自组装

图书标准信息

• 作者 黎占亭、张丹维 著
• 出版社 化学工业出版社
• 出版时间 2017-04
• 版次 1
• ISBN 9787122288127
• 定价 128.00元
• 装帧 精装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 371页
• 字数 4230千字
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

本书围绕超分子相互作用中的"氢键相互作用",全面阐释了其基本原理、方法、结构与功能和应用等几大方面.首先介绍什么是氢键，氢键作用的机理，作用方法与模式；分子识别的基本原理，氢键在其中的作用。接下来介绍10个典型的超分子体系，包括其氢键作用的机制、设计理念、在分子识别中的应用，组装的过程。最后介绍氢键组装的广泛应用，如在材料和能源方面的应用，应用于太阳能电池、光伏发电、发光二极管等。适合高校和科研院所化学、材料、生物等专业的研究生与科研工作者参考。

【作者简介】

1966年出生于河南，1985年郑州大学化学系毕业，1992年在中科院上海有机化学研究所获博士学位，曾在University of South Denmark和美国University of Illinois at Urbana-Champaign化学系作博士后，曾任上海有机所副研究员和研究员（1995-2010），现为复旦大学化学系教授。2000年获中国化学会青年化学奖，2004年获国家杰出青年科学基金资助，2006年获国务院特殊津贴，2007年入选人事部百千万人才工程，2008年获全国百篇博士论文指导教师奖。主要从事生物结构模拟、分子识别与自组装、离子通道及氢键等弱相互作用力研究，近期提出并建立了溶液相超分子有机框架（Supramolecular Organic Frameworks, SOFs）概念。 

 已指导毕业博士生35名，指导博士生多人入选中科院百人计划、中组部青年千人计划、中组部拔尖人才计划、获全国百篇博士论文及国家青年基金等。已发表论文、论著200余篇，包括有关氢键超分子化学研究论文100余篇，编著英文图书2本。先后两次应邀在美国化学会Accounts of Chemical Research撰写综述，总结有关氢键分子识别与自组装方面的研究成果。

【目录】

第1章氢键概论/001 

1.1背景与定义/002 

1.2几何参数和定义/003 

1.3能量参数与定义/005 

1.4氢键的能量标度和分类/006 

1.5强氢键和弱氢键的差异/007 

1.6影响氢键强度的因素/008 

1.6.1溶剂化效应/008 

1.6.2电负性效应/009 

1.6.3极化增强效应/009 

1.6.4共振协助效应/010 

1.6.5二级相互作用/012 

1.7氢键振动性与短-强氢键/013 

1.8氢键的研究方法/014 

1.9结合常数的测定/015 

1.9.1异体1∶1配合物/016 

1.9.2同体1∶1配合物/017 

1.9.3异体1∶2配合物/017 

1.9.4竞争实验方法/018 

参考文献/019 

第2章氢键结合模式/021 

2.1引言/022 

2.2氢键供体和受体/022 

2.3单官能团氢键/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分子内氢键/029 

2.4.1醇、酚、羧酸O—H…O氢键/029 

2.4.2酰胺、脲和酰肼N—H…O和N—H…N氢键/030 

2.4.3酰胺、脲和酰肼N—H…X（X=F,Cl,Br,I）氢键/032 

2.4.4酰胺N—H…S氢键/037 

2.4.5三氮唑C—H…X（X==O,F,Cl,Br）氢键/038 

2.5双氢键体系/039 

2.6三氢键体系/039 

2.6.1DAD·ADA型二聚体/039 

2.6.2DDA·AAD型二聚体/040 

2.6.3DDD·AAA型二聚体/041 

2.7四氢键体系/042 

2.7.1ADAD型同体二聚体/042 

2.7.2AADD型同体二聚体/043 

2.7.3DAAD·ADDA型异体二聚体/044 

2.7.4AADA·DDAD型异体二聚体/045 

2.7.5AAAA·DDDD型异体二聚体/046 

2.8六氢键体系/046 

2.9寡聚酰胺和酰肼氢键二聚体/047 

2.9.1人工b-折叠体二聚体/047 

2.9.2酰胺/脲杂交单体二聚体/048 

2.9.3基于脂肪/芳香酰胺和酰肼杂交骨架单体的二聚体/049 

2.9.4基于芳香酰胺骨架单体的二聚体/052 

2.10基于氨基氮杂环单体的二聚体/054 

参考文献/055 

第3章生命体系中的氢键/059 

3.1引言/060 

3.2无机离子/060 

3.3有机分子/061 

3.4肽和蛋白质/062 

3.4.1氨基酸/063 

3.4.2二级结构/064 

3.4.3三级结构和四级结构/066 

3.5核酸/066 

3.6糖、寡糖和多糖/069 

3.7生物膜/070 

参考文献/071 

第4章人工二级结构：单分子组装体及其功能/073 

4.1引言/074 

4.2脂肪氨基酸序列/074 

4.3氨氧酸类肽模拟物/078 

4.4脂肪脲寡聚体/079 

4.5芳香酰胺寡聚体/079 

4.6其它芳香骨架寡聚体/082 

4.7脂肪-芳香酰胺杂交序列/084 

4.8折叠体树枝状分子/087 

4.9配位诱导的折叠与螺旋/088 

4.10氢键诱导的人工二级结构的功能与应用/089 

4.10.1生物功能和药物设计/089 

4.10.2分子识别/090 

4.10.3自组装/092 

4.10.4动态[2]索烃/094 

4.10.5调控分子内供体-受体相互作用/094 

4.10.6调控聚合物力学性能/095 

4.10.7调控分子梭动力学/096 

参考文献/097 

第5章负离子识别/103 

5.1引言/104 

5.2酰胺和磺酰胺主体/104 

5.2.1非环主体/104 

5.2.2大环主体/107 

5.2.3穴型主体/109 

5.3脲及硫脲类主体/111 

5.3.1非环主体/111 

5.3.2大环和穴型主体/120 

5.4吡咯、吲哚及咔唑类主体/122 

5.4.1非环主体/122 

5.4.2大环主体/126 

5.5酚及醇类主体/134 

5.6中性C—H氢键类主体/136 

5.7正离子型主体/139 

5.7.1基于胍基正离子的主体/139 

5.7.2基于氮杂环正离子的主体/141 

5.8多胺类主体/146 

5.8.1中性多胺主体/146 

5.8.2非环质子化多胺主体/147 

5.8.3单环质子化多胺主体/147 

5.8.4双环质子化多胺主体/148 

5.8.5多环质子化多胺主体/149 

5.9其它类型主体/149 

参考文献/151 

第6章晶体工程/161 

6.1引言/162 

6.2强氢键和弱氢键驱动的一维堆积/164 

6.3二维结构、互穿及包结现象/168 

6.4三维及互穿结构/175 

6.5光致化学反应选择性控制/178 

6.6气体吸收与分离/184 

6.7药物共晶/187 

参考文献/191 

第7章水溶液中的分子识别与自组装/195 

7.1引言/196 

7.2核酸碱基及模拟结构：配对与识别/196 

7.3氨基酸及短肽：识别与自组装/205 

7.3.1氨基酸和短肽及其衍生物的识别/205 

7.3.2基于短肽及其衍生物的自组装/206 

7.4糖的识别/209 

参考文献/213 

第8章互锁和缠结结构与分子机器：轮烷、索烃和分子结/215 

8.1引言/216 

8.2模板合成策略/217 

8.3酰胺和脲氢键模板/218 

8.3.1N—H…O氢键驱动制备轮烷/218 

8.3.2N—H…Cl-和N—H…Br-氢键驱动制备轮烷/221 

8.3.3N—H…O氢键驱动制备索烃/223 

8.3.4N—H…Cl-和N—H…O—SO32-氢键驱动制备索烃/224 

8.3.5N—H…O-（方酸）氢键驱动制备索烃/226 

8.4N+—H…O氢键模板制备轮烷和索烃/227 

8.5其它模板策略/231 

8.5.1二(吡啶)乙烷C—H…O氢键模板构筑轮烷/231 

8.5.2脒-羧酸N—H…O氢键（盐桥）模板构筑轮烷/232 

8.5.3脲基嘧啶DDAA·AADD四重氢键驱动构筑动态[2]拟轮烷和[2]索烃/232 

8.6分子结/233 

8.7分子机器/235 

8.8轮烷和索烃分子梭/236 

8.9其它形式的分子机器/242 

参考文献/245 

第9章自组装有机纳米管/249 

9.1引言/250 

9.2大环自组装纳米管/250 

9.2.1环肽自组装/250 

9.2.2双脲大环自组装/254 

9.3自组装多组分大环及其堆积形成纳米管/257 

9.4箍桶型自组装纳米管/261 

9.5肽链修饰柱芳烃单分子管/262 

9.6分子和大分子螺旋纳米管/264 

9.7两亲分子自组装纳米管/268 

参考文献/269 

第10章超分子胶囊与客体包结/273 

10.1引言/274 

10.2胶囊结构与包结/274 

10.2.1网球型双分子胶囊/274 

10.2.2半球型分子二聚体胶囊/275 

10.2.3柱型双分子和扩展型多分子组装体/280 

10.2.4扩展的柱型组装体/281 

10.2.5排球型组装体/282 

10.3客体进出机理与速率/284 

10.4分子间相互作用力放大/284 

10.5反应加速与催化/287 

10.6底物稳定化及反应中间体捕集/288 

参考文献/290 

第11章氢键超分子聚合物/293 

11.1引言/294 

11.2氢键结合模式/295 

11.3超分子聚合机理/296 

11.4主链超分子聚合物/297 

11.5堆积或簇集型超分子聚合物/299 

11.6基于多头基单体构建超分子聚合物/301 

11.7交联超分子聚合物/303 

11.8其它形式的超分子聚合物材料/306 

参考文献/309 

第12章氢键促进及催化有机反应/313 

12.1引言/314 

12.2氢键促进大环合成/314 

12.2.1通过酰胺键形成大环/314 

12.2.2通过酰肼键和脲形成大环/319 

12.2.3基于1,3-偶极环加成反应合成大环/321 

12.2.4基于形成C—M键或配位键合成大环/322 

12.2.5通过亚胺键形成大环/323 

12.2.6通过腙键形成大环/325 

12.2.7通过双硫键形成大环/326 

12.3氢键促进苯甲醚水解/326 

12.4氢键促进吡啶氧化/327 

12.5氢键促进喹啉氯代和溴代/327 

12.6氢键介质的自我复制/328 

12.6.1寡核苷酸及类似物自我复制/328 

12.6.2非核苷类底物反应的自我复制/330 

参考文献/332 

第13章氢键介质的有机材料/335 

13.1引言/336 

13.2分子构象开关/336 

13.3超分子液晶/339 

13.3.1棒状超分子液晶/339 

13.3.2柱状超分子液晶/340 

13.3.3其它类型的超分子液晶/345 

13.4人工天线和光合作用体系/347 

13.5染料敏化太阳能电池/349 

13.6有机光伏（OPV）材料/351 

13.7有机发光二极管/355 

13.8有机场效应二极管/356 

参考文献/361 

索引/368