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超分子化學(xué)和克拉姆提出的主客體化學(xué)所研究、描述的體系和內(nèi)容實(shí)際上是相同的，雖然二人用的術(shù)語(yǔ)不同，但研究的結(jié)果和得出的規(guī)律都是一致的。超分子化學(xué)中的受體（ｒｅｃｅｐｔｏｒ）就相當(dāng)于主客體化學(xué)中的主體（ｈｏｓｔ），而超分子化學(xué)中的底物（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）就是主客體化學(xué)中的客體（ｇｕｅｓｔ）。除此之外，其余實(shí)質(zhì)性的討論和結(jié)論都是一致的。至今，在出版物及小型噴霧干燥機(jī)學(xué)術(shù)文獻(xiàn)中這兩種表述依然同時(shí)并存，讀者在查閱文獻(xiàn)時(shí)應(yīng)知道這兩種表達(dá)方式實(shí)質(zhì)上是一致的�！《鹘淌谔岢觯撼肿踊瘜W(xué)可以被定義為，“超越分子以外的化學(xué) ”。超分子化學(xué)研究的對(duì)象是，由兩個(gè)或多個(gè)本身能獨(dú)立存在的化學(xué)實(shí)體（如離子，分子，原子團(tuán)，配合物等），借助于非共價(jià)鍵（ｎｏｎｃｏｖａｌｅｎｔ）力
（如靜電引力，偶極作用，親油親水，芳環(huán)堆疊，范德華力，氫鍵等分子間作用力），進(jìn)一步結(jié)合在一起所形成的產(chǎn)物，即超分子物（ｓｕｐｅｒｍｏｌｅｃｕｌｅ），主客體化學(xué)中稱為主客體絡(luò)合物 第五節(jié) 超分子作用與超分子化學(xué)簡(jiǎn)介１８７ （ｈｏｓｔｇｕｅｓｔｃｏｍｐｌｅｘ）。我們把原子依靠共價(jià)鍵力結(jié)合起來(lái)的結(jié)合物稱為分子，而把分子或其它化學(xué)實(shí)體依靠非共價(jià)鍵力結(jié)合起來(lái)的產(chǎn)物稱為超分子。迄今為止人們熟悉的經(jīng)典化學(xué)研究的是，由原子通過(guò)化學(xué)鍵力組成分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及行為變化規(guī)律，我們可以稱它為“分子化學(xué)”（ｍｏｌｅｃｕｌａｒｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）。而超分子化學(xué)則是研究依靠分子間力（非共價(jià)鍵）由分子結(jié)合成超分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其行為變化規(guī)律的。因此被定義為“超越分子以外的化學(xué)”�？梢�(jiàn)，超分子化學(xué)揭示了物質(zhì)結(jié)構(gòu)中不同于原子、分子的一個(gè)全新的層次。在超分子這一層面上，物質(zhì)間相互作用具有許多不同于一般化學(xué)規(guī)律的新特點(diǎn)，遵循一系列獨(dú)具特色、自成系統(tǒng)的作用規(guī)律，即超分子作用的規(guī)律。這就界定了當(dāng)代超分子化學(xué)的內(nèi)容與范疇。自然界中，特別在生命過(guò)程中有許多重要的現(xiàn)象，或作用過(guò)程是與超分子作用密切相關(guān)的。當(dāng)年正是為了探明生命現(xiàn)象中的諸多奧妙，才吸引、激勵(lì)了包括萊恩、克拉姆在內(nèi)的眾多科學(xué)家對(duì)此進(jìn)行了鍥而不舍的研究，并創(chuàng)建了超分子化學(xué)。如今已經(jīng)知道，在生物體內(nèi)，像ＤＮＡ的復(fù)制，蛋白質(zhì)的合成，食物中各類脂肪、蛋白質(zhì)及糖類的酶催化水解及吸收，氧氣及二氧化碳在血液中的運(yùn)輸，細(xì)胞及組織中各種生命物質(zhì)的合成與新陳代謝，細(xì)胞膜內(nèi)外的物質(zhì)傳輸及濃度調(diào)節(jié)過(guò)程，生物體內(nèi)的神
經(jīng)系統(tǒng)與信息傳遞過(guò)程，以及對(duì)于入侵體內(nèi)的微生物、細(xì)菌、病毒的識(shí)別，包圍、吞噬和消除作用等等，都是超分子化學(xué)作用的實(shí)例。 除此之外，超分子化學(xué)在功能新材料的設(shè)計(jì)、制備，環(huán)境保護(hù)與治理，放射性廢物的分離回收，貴重金屬的回收利用，化學(xué)反應(yīng)的催化（特別是仿生催化），膜分離及手性拆分等領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用。與一般的化學(xué)過(guò)程相比，超分子作用通常具有更高的反應(yīng)選擇性（如酶催化反應(yīng)）。這種選擇性往往會(huì)達(dá)到專一的、排他的程度。之所以如此，是因?yàn)樵诔肿幼饔弥锌偘幸粋�(gè)分子識(shí)別（ｍｏｌｅｃｕｌａｒｃｏｇｎｉｔｉｏｎ）過(guò)程。這是一切超分子作用的基礎(chǔ)，也是超分子作用不同于一般化學(xué)作用的根本特點(diǎn)。 二、超分子作用中的分子識(shí)別 １．分子識(shí)別作用的特點(diǎn) 分子識(shí)別被定義為一個(gè)過(guò)程，這個(gè)過(guò)程至少涉及到一種給定的受體分子對(duì)一種底物的識(shí)別（認(rèn)識(shí)、尋找）、選擇和鍵合（結(jié)合）作用。這是一個(gè)高度專屬性的過(guò)程。分子識(shí)別，就是要從多種相似的分子中尋找、選擇出某種特定的分子并與之結(jié)合。雖然從實(shí)際過(guò)程看，識(shí)別與鍵合是同時(shí)發(fā)生而無(wú)法分割的。但在本質(zhì)上識(shí)別是鍵合的基礎(chǔ)和前提。在超分子作用中，如果沒(méi)有受體與底物間的識(shí)別，就不可能發(fā)生鍵合。萊恩教授指出，單純的鍵合不是識(shí)別作用，雖然鍵合是比識(shí)別更普遍發(fā)生的。普通的鍵合并不能保證對(duì)底物的高選擇性，只有分子識(shí)別作用才能保證對(duì)底物的高選擇性。因此，萊恩教授把識(shí)別作用看作是一種有 １８８第四章 結(jié)構(gòu)化學(xué) 目的的鍵合作用，把受體看作是具有目的的配體。需要特別強(qiáng)調(diào)的是，萊恩教授用了“有目的”這樣一個(gè)定語(yǔ)來(lái)描述、表征受體與底物間的分子識(shí)別作用和超分子結(jié)合。顧名思義，“有目的 ”的行為應(yīng)是指主動(dòng)的行為，這通常是用來(lái)描述有生命的生物的主動(dòng)行為的，如動(dòng)物的捕食行為等。而在傳統(tǒng)化學(xué)中，反應(yīng)產(chǎn)物是由化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)造成的概率決定的，而不是由原料主動(dòng)尋找結(jié)合對(duì)象，選擇性鍵合的結(jié)果。這正是超分子作用不同于一般化學(xué)
