淺談對(duì)超分子化學(xué)的認(rèn)識(shí)

PAGEPAGE4題目淺談對(duì)超分子化學(xué)的認(rèn)識(shí)科目超分子化學(xué)教師姓名吳安心學(xué)生姓名李翠華學(xué)號(hào)2011210411專(zhuān)業(yè)化學(xué)師范隨著科學(xué)不斷發(fā)展，各個(gè)學(xué)科的新領(lǐng)域也不斷增多，學(xué)科之間的分支也越來(lái)越明顯。就化學(xué)而言，最初我們根據(jù)交叉學(xué)科產(chǎn)生了物理化學(xué)、生物化學(xué)，后來(lái)，僅針對(duì)化學(xué)這門(mén)學(xué)科，就分為了有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)、分析化學(xué)等多個(gè)分支，相應(yīng)學(xué)科分支的學(xué)科帶頭人必然對(duì)其從事的領(lǐng)域了如指掌，但是其它方面呢？正如王梅祥在報(bào)告中指出：很多有機(jī)的機(jī)理或者數(shù)據(jù)是可以根據(jù)無(wú)機(jī)化學(xué)知識(shí)或儀器檢測(cè)出來(lái)的，在無(wú)機(jī)化學(xué)家看來(lái)顯而易見(jiàn)的事情，到了有機(jī)化學(xué)家卻成為了天大的難題；吳安心老師在課堂上以敦煌莫高窟的壁畫(huà)為例，強(qiáng)調(diào)了由面到點(diǎn)容易，但是由點(diǎn)到面卻很難。化學(xué)作為一個(gè)大的領(lǐng)域，是作為整體而存在的，其各個(gè)分支之間有緊密的聯(lián)系，將某個(gè)分支從其他分支中剝離開(kāi)單獨(dú)研究是很片面的，正如只關(guān)注于敦煌莫高窟的某個(gè)點(diǎn)，就會(huì)忽視掉整幅壁畫(huà)的整體美，但是若只關(guān)注整體，就會(huì)忽略細(xì)節(jié)，很多重要的信息會(huì)被遺漏。可見(jiàn)，在學(xué)術(shù)科研的過(guò)程中，如何在點(diǎn)與面之間尋求平衡變得很關(guān)鍵。現(xiàn)代化學(xué)與18、19世紀(jì)的經(jīng)典化學(xué)相比較，其顯著特點(diǎn)是從宏觀進(jìn)入微觀，從靜態(tài)研究進(jìn)入動(dòng)態(tài)研究，從個(gè)別、細(xì)致研究發(fā)展到相互滲透、相互聯(lián)系的研究，從分子內(nèi)的原子排列發(fā)展到分子間的相互作用。從某種意義上講，超分子化學(xué)淡化了有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)和材料化學(xué)之間的界限，著重強(qiáng)調(diào)了具有特定結(jié)構(gòu)和功能的超分子體系，將四大基礎(chǔ)化學(xué)（有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)）有機(jī)地融合為一個(gè)整體，從而為分子器件、材料科學(xué)和生命科學(xué)的發(fā)展開(kāi)辟了一條嶄新的道路，且為21世紀(jì)化學(xué)發(fā)展提供了一個(gè)重要方向。此外，超分子也是化學(xué)與哲學(xué)的有機(jī)結(jié)合體。一、超分子化學(xué)定義Lehn在獲獎(jiǎng)演說(shuō)提到：超分子化學(xué)是研究?jī)煞N以上的化學(xué)物種通過(guò)分子間力的相互作用締結(jié)成為具有特定結(jié)構(gòu)和功能的超分子體系的科學(xué)，簡(jiǎn)言之，超分子化學(xué)是研究多個(gè)分子通過(guò)非共價(jià)鍵作用而形成的功能體系的學(xué)科，其研究包括分子識(shí)別、分子自組裝、分子自組織和超分子機(jī)器。所謂非共價(jià)鍵作用，區(qū)別于共價(jià)鍵作用，原子和原子相互堆積形成分子，其作用力是強(qiáng)的鍵的作用力，而分子和分子堆積，其作用力均為弱的非鍵作用力，大致有12種，包括氫鍵、偶極-偶極、陽(yáng)離子-偶極、陰離子-偶極、共軛等相互作用；所謂功能體系，是指其研究對(duì)象是具有識(shí)別、組裝等功能的分子。值得一提的是，在歐洲北部，學(xué)術(shù)界對(duì)這樣的一種學(xué)科并不稱(chēng)作超分子化學(xué)，而叫做主客體化學(xué)，因?yàn)槌肿友芯孔畛?，主要是將分子識(shí)別作為核心研究?jī)?nèi)容，主要是研究主體（受體）對(duì)客體（底物）選擇結(jié)合并產(chǎn)生某種特定功能的過(guò)程，主客體由此得名。分子識(shí)別可以定義為某給定受體對(duì)作用物選擇性結(jié)合并產(chǎn)生某種特定功能超分子化學(xué)和形而上學(xué)的哲學(xué)有什么聯(lián)系呢？超分子是由很多分子個(gè)體相互組成的整體，此外整體具有有機(jī)組織（(生物、社會(huì)、經(jīng)濟(jì))才具有的自我演化特征，可見(jiàn)超分子化學(xué)是一種分子社會(huì)學(xué)。微觀層次上，化學(xué)家研究超分子形成的機(jī)理及應(yīng)用，而在宏觀層次上，哲學(xué)家也將試圖利用一些橫斷科學(xué)方法對(duì)超分子體系的自組裝、分子相互匹配、識(shí)別、分子之間的組裝和自組裝給予哲學(xué)上的宏觀解釋?zhuān)噲D發(fā)現(xiàn)隱藏在現(xiàn)象背后事物所固有的本質(zhì)解釋。李曉春在其文章中闡述了超分子化學(xué)中存在辯證法思想。他認(rèn)為自然科學(xué)的發(fā)展以及探究其發(fā)展變化的方向性，離不開(kāi)哲學(xué)原理做指導(dǎo)；自然科學(xué)的發(fā)展也為哲學(xué)提供了客觀事實(shí)依據(jù)、證實(shí)了其原理的正確性，而主客體化學(xué)中的辯證聯(lián)系和發(fā)展規(guī)律也證實(shí)了這點(diǎn)。由于接受體和底物之間以分子間各種作用力完成配位作用，形成了兩個(gè)或更多物種的有序體，即超分子，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)超分子的識(shí)別、變換、易位?？梢?jiàn)，物質(zhì)世界的普遍聯(lián)系是運(yùn)動(dòng)發(fā)展的終極原因，由于普遍聯(lián)系形成了相互作用。吳安心老師也曾將有的化學(xué)分子的行為類(lèi)比為人類(lèi)的離婚、再結(jié)婚的行為，將自分類(lèi)現(xiàn)象形象地聯(lián)系到“物以類(lèi)聚，人