超分子聚合物

內(nèi)容概要

在《超分子聚合物》中，編者黃飛鶴、翟春熙、鄭波、李世軍嘗試將科研成果和文獻有機地結(jié)合起來，遵循在科研中一直堅持的先小的分子聚集體再大的分子聚集體的思路，先在第一章中介紹由小分子和小分子自組裝而成的準輪烷、輪烷和索烴等小的分子聚集體，接著在第二章中介紹由小分子和高分子自組裝而成的準聚輪烷、聚輪烷和聚索烴，然后在第三章中介紹由小分子和高分子或高分子和高分子自組裝而成的超分子大分子，最后在第四章中介紹由小分子和小分子自組裝而成的超分子聚合物。

作者簡介

1973年生，弗吉尼亞理工大學博士，2005年12月起任浙江大學化學系教授。為解決難降解傳統(tǒng)高分子所造成的白色污染，實現(xiàn)高分子加工過程中的節(jié)能減排和制備高分子智能材料，致力于基于主客體分子識別構(gòu)筑超分子聚合物的研究。

書籍目錄

第1章  準輪烷、輪烷和索烴
  1．1  引言
  1．2  準輪烷和輪烷的合成和應用
  1．2．1  統(tǒng)計學纏繞法制備準輪烷和輪烷
  1．2．2 化學轉(zhuǎn)移法制備準輪烷和輪烷
  1．2．3 基于氫鍵作用制備準輪烷和輪烷
  1．2．4  基于親水一疏水相互作用制備準輪烷和輪烷
  1．2．5  基于金屬配位作用制備準輪烷和輪烷
  1．2．6  基于π-π堆積相互作用和電荷轉(zhuǎn)移制備準輪烷和輪烷
  1．3  索烴的合成和應用
  1．4  結(jié)論與展望
  參考文獻
第2章  準聚輪烷、聚輪烷和聚索烴
  2．1  引言
  2．2  準聚輪烷和聚輪烷的合成和應用
  2．2．1  主鏈準聚輪烷和聚輪烷的合成和應用
  2．2．2  側(cè)鏈準聚輪烷和聚輪烷的合成和應用
  2．2．3  其他準聚輪烷和聚輪烷及相關(guān)結(jié)構(gòu)的合成和應用
  2．3  聚索烴的合成和應用
  2．4  結(jié)論與展望
  參考文獻
第3章  超分子大分子
  3．1  引言
  3．2  超分子大分子的合成和應用
  3．2．1  基于離子相互作用制備超爽分子大分子
  3．2．2  基于氫鍵作用制備超分子大分子
  3．2．3  基于金屬配位作用制備超分子大分子
  3．2．4  基于主客體絡(luò)合作用制備超分子大分子
  3．3  結(jié)論與展望
  參考文獻
第4章  小分子自組裝構(gòu)筑超分子聚合物
  4．1  引言
  4．2  超分子聚合物的合成和應用
  4．2．1  基于多重氫鍵作用制備超分子聚合物
  4．2．2  基于金屬配位作用制備超分子聚合物
  4．2．3  基于π-π堆積相互作用制備超分子聚合物
  4．2．4  基于主客體絡(luò)合作用制備超分子聚合物
  4．3  結(jié)論與展望
  參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：    4.1 引 言 對于研究對象而言，傳統(tǒng)化學研究的是原子如何通過共價鍵構(gòu)成分子；而超分子化學則研究如何通過分子之間非共價鍵相互作用，自組裝成分子聚集體。這些分子聚集體在拓撲學和實際應用方面都具有非常重要的作用。就制備方法來說，傳統(tǒng)高分子聚合通過共價鍵將重復單元連接在一起；而本章所討論的超分子聚合則借助分子問弱的非共價鍵相互作用使單體在溶液中自組裝來“合成”高分子聚合物。這不僅是高分子合成化學領(lǐng)域的最新進展之一，也是當前高分子科學領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點。從涵蓋范圍上來講，超分子聚合物有狹義和廣義之分。狹義的超分子聚合物是小分子單體借助非共價鍵相互作用（包括氫鍵、兀一兀堆積作用、親水憎水作用、金屬配位作用、靜電作用、電荷轉(zhuǎn)移作用等）自組裝而得到的聚合物，其重復單元之間只有非共價鍵相互作用力；廣義的超分子聚合物還包括從大分子自組裝而得到的聚合物、準聚輪烷和聚輪烷。在這里，我們只討論狹義上的超分子聚合物，即由小分子自組裝而形成的超分子聚合物。 之所以要進行超分子聚合物方面的研究，原因主要有以下幾點：第一，利用非共價鍵相互作用力來制備聚合物的理論日益成熟。第二，實際研究發(fā)現(xiàn)?非共價鍵相互作用的可逆性在溶液中體現(xiàn)為熱響應性，這賦予超分子聚合物比傳統(tǒng)高分子材料更好的熱加工性：隨著外界溫度的升高，超分子聚合物發(fā)生降解，黏度降低，流動性增加；而當溫度降低時，聚合物再一次形成。第三，非共價鍵相互作用的可逆性使得超分子聚合物具有自我修復能力。第四，由于非共價鍵相互作用力的引入，利用超分子聚合的方法可以制備一些通過傳統(tǒng)的高分子化學所不能制備的聚合物。第五，通過合理的分子設(shè)計，可以利用超分子聚合物制備一些環(huán)境響應型材料。第六，除了上面提到的特性之外，由于非共價鍵相互作用的引人，超分子聚合物是否還具備其他一些獨特的性能呢？這些性能是否有什么獨特應用呢？這些也會使人們對超分子聚合物的研究產(chǎn)生濃厚的興趣。 目前，超分子聚合物已經(jīng)在某些方面有了具體的應用。例如，某些氫鍵型超分子聚合物可用于遙爪齊聚物的制備或?qū)ΜF(xiàn)有聚合物的改性。荷蘭的Meijer研究小組已經(jīng)在進行超分子聚合物的商業(yè)化工作。另外，超分子聚合物體系也為理論高分子學者提供了很好的研究體系，超分子聚合物的熱力學本質(zhì)使得其理論研究中不必考慮傳統(tǒng)高分子必然涉及的動力學。基于非共價鍵相互作用來設(shè)計與制備具備新穎結(jié)構(gòu)和性能的超分子聚合物已經(jīng)受到世界上普遍的重視，并已成為高分子科學和超分子化學的重要發(fā)展方向。近幾年在美國化學會每年舉行的兩次全國會議上，其高分子分會專門設(shè)立此方向的分會場就充分說明了這一點。考慮到超分子聚合物研究的重要性，超分子聚合物被國家自然科學基金委確定為“十一五”規(guī)劃的擇優(yōu)支持領(lǐng)域。 根據(jù)重復單元間主要的非共價鍵相互作用力，超分子聚合物主要可分為四類：基于多重氫鍵的超分子聚合物、基于π—π堆積相互作用的超分子聚合物、金屬配位超分子聚合物和基于主客體互穿結(jié)構(gòu)的超分子聚合物。下面就按這四個方面對超分子聚合物領(lǐng)域內(nèi)的進展做一總結(jié)。

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