基于某些有机酸碱对能够通过氢键形成有相当强度的凝胶体的事实，选择、设计和合成特定的有机酸碱对，通过低温胶凝反应获得有机酸碱构筑的超分子胶凝材料并同时在特定的模具中成型。结合X-射线单晶衍射和X-射线粉末衍射等方法分析胶凝材料的组成与结构，通过多种手段研究材料的强度、硬度等力学特性以及可能具有的其他特殊性能，探讨该类凝胶材料实际应用的可行性。研究不同有机酸碱对超分子聚集体结构的影响规律；研究反应条件和超分子聚集体中氢键的聚集方式及其对超分子胶凝材料形成、结构和性能的影响；通过晶体工程的设计手段，指导不同结构的超分子胶凝材料的合成，从而获得结构新颖和性质独特的超分子胶凝材料。.本项目涉及化学、晶体工程学、材料科学和生命科学等多种领域，研究有机酸碱构筑的超分子凝胶材料的合成与功能特性，提供了一类全新的功能材料及其设计和合成路径，对于配位化学、超分子化学和材料科学的发展具有重要科学意义。

作为一个独立的分支学科，超分子化学正在迅速发展成为化学领域的热点之一。基于有机酸碱构筑的超分子胶凝材料，可以通过晶体工程设计的方法改变其结构和性能，使其具有类似于无机胶凝材料的机械强度，和无机胶凝材料不具备的特殊性能。该类材料加工简便，容易回收，应用领域广泛。 本项目选择能够形成丰富超分子构筑模式的氨基双膦酸和含氮杂环碱，通过超分子化学和晶体工程的方法，设计合成了未见文献报道的新型化合物36个，并从中选择、设计出一系列超分子胶凝材料，深入研究它们的结构、功能特性及潜在的应用价值。实施该项目，获得了一种具有甲醛吸附性能和甲醛/紫外光诱导荧光转换性能的超分子石膏(AEDPH3)•(BtaH) (1)，该超分子石膏具有良好的机械性能，同时能够高效地吸附和清除甲醛，并具有有趣的甲醛/紫外光诱导荧光转换行为，可以作为检测甲醛的灵敏探针；获得了一种具有湿度诱导荧光转换性能的超分子凝胶(H2PO3)2•(H3PO3)•(phenH)2•(H2O) (2)，该化合物室温下可制备为蜡状的凝胶体，是首个具有室温下水/湿度诱导荧光转换性质的材料，具有可逆储水功能，并具有高温下的热致变色性质，可以用于温度和湿度的显示测量；获得了一种具有氨气吸附和检测性能的高强度有色超分子石膏(AEDPH3)•(8-OQH)•(H2O) (3)，具有远超一般石膏的机械强度，还具有十分良好的氨气吸附性能和氨气诱导变色性质，可以用于室内环境氨气污染防治和氨气检测；构建了一种基于超分子溶胶的有机/高分子模板剂，将该超分子体系用于磷酸亚铁锂材料前驱物的制备，获得了电化学性能优越的具有微纳结构的磷酸亚铁锂正极材料，并成功将此方法用于实际生产中。 研究该项目，从理论上充分证实了有机小分子依靠氢键形成的超分子胶凝材料具有较好的机械性能，显示出新颖功能特性，为新型胶凝材料的设计和合成提供了全新的思路；从应用角度证明所合成的超分子胶凝材料体现出良好的力学性质，并具有杀菌、阻燃、气体吸附、空气污染物治理和检测等多种功能，可用于许多无机胶凝材料不适合使用的场合，是一类具有良好的应用前景的环境友好材料。 2100433B

2016年的诺贝尔化学奖授予了三位从事分子机器研究的超分子化学家，从而将该领域的研究推向了一个新的高度。包括轮烷、索烃等在内的机械互锁分子是最重要的分子机器模型之一，对其深入的认知和功能的研究将有利于开发更广泛的分子机器，因此具有重要的理论意义。该项目主要研究成果包括三个方面：(1) 新型互锁分子的构筑：合成了一系列基于柱芳烃的[1]索烃和一对结构新颖的手性双子索烃。(2) 互锁分子的结构调控：构筑了一个具有准轮烷与轮烷双重结构特征的机械互锁分子，阐述了准轮烷与轮烷差异的新见解；构筑了一系列基于大环冠醚、环糊精、葫芦脲的具有光/热刺激响应的超分子组装体，实现了组装体形貌的可控转换。(3) 基于环糊精、冠醚等大环分子的超分子组装体的功能研究：设计合成了含有蒽基和三联吡啶基团的双冠醚，其与双稀土金属离子配位得到的超分子聚集体可以可逆地调控镧系金属发光；而Mn-卟啉和环糊精形成的超分子聚合物，是一种兼具荧光和磁共振双成像和具有靶向癌细胞的多功能造影剂。以上研究取得了一系列重要的阶段性成果，研究成果在Nature Commun.、 J. Am. Chem. Soc.、Chem. Commun.、Chem. Eur. J.、J. Mater. Chem. B等一些重要刊物上发表论文10篇，短期内他引67次。

金属有机膦酸化合物因其在吸附、离子交换、传感、磁学和光学等领域中的潜在应用前景而得到了迅速的发展。本项目将通过系统的研究工作，构筑一系列新颖的过渡金属和稀土金属有机膦酸晶态材料，着重研究这些材料的磁性和荧光性质。通过引入多种功能基团得到多功能金属有机膦酸材料，并研究热、光、电、磁场等对性能的影响。通过构建自组装单分子膜或LB膜功能界面，实现磁性、荧光功能金属有机膦酸晶态材料的取向生长和功能调控。相关研究将为新颖功能晶体材料的探索和应用提供基础。

作者：沈家骢定价： ¥ 80.00 元

出版社：科学出版社出版日期： 2004年12月

ISBN： 7-03-012081-7/O.1834 开本： 16 开

类别： 综合化学化工,有机化学化工,物理化学,高分子科学工程,材料科学 页数： 464 页超分子化学是关于分子聚集体与分子间相互作用的化学，它与其他学科交叉融合形成超分子科学，被认为是21世纪新概念和高技术的一个重要源头。内容包括一维、二维及三维层状组装技术，界面组装与表面图案化，无机/有机纳米复合体，新型超分子构筑基元，分子间相互作用的单分子力谱研究等。