内容正文:
第三章 晶体结构与性质
第四节 配合物与超分子
第二课时 超分子
西安市育才中学 陈萍
请思考:DNA双螺旋结构包含有几个分子?分子之间依靠什么作用结合?
2个 氢键
1. 定义: 由两种或两种以上的分子(或离子)通过分子间相互作用(或非共价键)形成的分子聚集体。
3. 大小:
有的是有限的
2. 作用力:主要是范德华力和氢键等。
三、超分子
有的是无限伸展的
1. 正误判断
(1)超分子是相对分子质量很大的有机化合物( )
(2)超分子内部分子可以通过非共价键结合( )
√
×
课堂测试
①“杯酚”分离 C60 和 C70
C60
C70
4. 超分子的特征
杯酚与C60通过范德华力相结合,通过尺寸匹配实现分子识别
杯酚
(1)分子识别
超分子范围:已报道的超分子大环主体有:DNA,冠醚,环糊精,杯芳烃,杯吡咯,杯咔唑,瓜环胡葫芦脲,柱芳烃等。
5
②“冠醚”识别碱金属离子
15-冠-5
12-冠-4
冠醚是皇冠状的分子,有不同大小的空穴,能与阳离子,尤其是碱金属离子配合,并随环的大小不同而与不同的碱金属离子配合,利用此性质可以识别碱金属离子,从而实现选择性结合。
常见的冠醚有12-冠-4、15-冠-5、18-冠-6 等
6
冠醚 冠醚空腔(直径/pm) 适合的粒子(直径/pm)
12-冠-4
15-冠-5
18-冠-6
21-冠-7 120~150
170~220
260~320
340~430 Li+(152)
Na+(204)
Rb+(304)
Cs+(334)
思考: K+ 直径为276 pm,应该选择哪种冠醚呢?
18-冠-6
分子识别应用
(2)自组装
超分子组装的过程称为分子自组装,自组装过程是使超分子产生高度有序的过程。
细胞膜的组成
细胞膜两侧为水溶液,头基为亲水基团,头部会朝向水溶液一侧,从而高度有序的排列,实现超分子的自组装。
头基(极性基团,亲水)
尾基(非极性基团,疏水)
表面活性剂
疏水基团
亲水基团
1. 下列关于超分子的叙述正确的是( )
超分子就是高分子
超分子都是无限伸展的
形成超分子的微粒都是分子
超分子具有分子识别和自自组装的特征
D
课堂测试
2. 已知图1所示为冠醚18-冠-6。氯化钾可以较好的溶解在其中,得到的物质结构如图2所示。根据以上信息,下列说法不正确的是( )
A.阳离子被冠醚固定在空穴中依靠的主要是静电相互作用
B.如果要溶解NaCl,用图4所示的冠醚比图3所示的冠醚效果更好
C.图中所示的几种冠醚互为同系物
D.冠醚的化学式通式为(CH2CH2O)n
BC
谢谢聆听!
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