浅谈对超分子化学的认识

PAGEPAGE4题目浅谈对超分子化学的认识科目超分子化学教师姓名吴安心学生姓名李翠华学号2011210411专业化学师范随着科学不断发展，各个学科的新领域也不断增多，学科之间的分支也越来越明显。就化学而言，最初我们根据交叉学科产生了物理化学、生物化学，后来，仅针对化学这门学科，就分为了有机化学、无机化学、高分子化学、分析化学等多个分支，相应学科分支的学科带头人必然对其从事的领域了如指掌，但是其它方面呢？正如王梅祥在报告中指出：很多有机的机理或者数据是可以根据无机化学知识或仪器检测出来的，在无机化学家看来显而易见的事情，到了有机化学家却成为了天大的难题；吴安心老师在课堂上以敦煌莫高窟的壁画为例，强调了由面到点容易，但是由点到面却很难。化学作为一个大的领域，是作为整体而存在的，其各个分支之间有紧密的联系，将某个分支从其他分支中剥离开单独研究是很片面的，正如只关注于敦煌莫高窟的某个点，就会忽视掉整幅壁画的整体美，但是若只关注整体，就会忽略细节，很多重要的信息会被遗漏。可见，在学术科研的过程中，如何在点与面之间寻求平衡变得很关键。现代化学与18、19世纪的经典化学相比较，其显著特点是从宏观进入微观，从静态研究进入动态研究，从个别、细致研究发展到相互渗透、相互联系的研究，从分子内的原子排列发展到分子间的相互作用。从某种意义上讲，超分子化学淡化了有机化学、无机化学、生物化学和材料化学之间的界限，着重强调了具有特定结构和功能的超分子体系，将四大基础化学（有机化学、无机化学、分析化学和物理化学）有机地融合为一个整体，从而为分子器件、材料科学和生命科学的发展开辟了一条崭新的道路，且为21世纪化学发展提供了一个重要方向。此外，超分子也是化学与哲学的有机结合体。一、超分子化学定义Lehn在获奖演说提到：超分子化学是研究两种以上的化学物种通过分子间力的相互作用缔结成为具有特定结构和功能的超分子体系的科学，简言之，超分子化学是研究多个分子通过非共价键作用而形成的功能体系的学科，其研究包括分子识别、分子自组装、分子自组织和超分子机器。所谓非共价键作用，区别于共价键作用，原子和原子相互堆积形成分子，其作用力是强的键的作用力，而分子和分子堆积，其作用力均为弱的非键作用力，大致有12种，包括氢键、偶极-偶极、阳离子-偶极、阴离子-偶极、共轭等相互作用；所谓功能体系，是指其研究对象是具有识别、组装等功能的分子。值得一提的是，在欧洲北部，学术界对这样的一种学科并不称作超分子化学，而叫做主客体化学，因为超分子研究最初，主要是将分子识别作为核心研究内容，主要是研究主体（受体）对客体（底物）选择结合并产生某种特定功能的过程，主客体由此得名。分子识别可以定义为某给定受体对作用物选择性结合并产生某种特定功能超分子化学和形而上学的哲学有什么联系呢？超分子是由很多分子个体相互组成的整体，此外整体具有有机组织（(生物、社会、经济)才具有的自我演化特征，可见超分子化学是一种分子社会学。微观层次上，化学家研究超分子形成的机理及应用，而在宏观层次上，哲学家也将试图利用一些横断科学方法对超分子体系的自组装、分子相互匹配、识别、分子之间的组装和自组装给予哲学上的宏观解释，试图发现隐藏在现象背后事物所固有的本质解释。李晓春在其文章中阐述了超分子化学中存在辩证法思想。他认为自然科学的发展以及探究其发展变化的方向性，离不开哲学原理做指导；自然科学的发展也为哲学提供了客观事实依据、证实了其原理的正确性，而主客体化学中的辩证联系和发展规律也证实了这点。由于接受体和底物之间以分子间各种作用力完成配位作用，形成了两个或更多物种的有序体，即超分子，进而实现超分子的识别、变换、易位。可见，物质世界的普遍联系是运动发展的终极原因，由于普遍联系形成了相互作用。吴安心老师也曾将有的化学分子的行为类比为人类的离婚、再结婚的行为，将自分类现象形象地联系到“物以类聚，人