氢键：分子识别与自组装电子书

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内容提要

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前言

目录

第1章　氢键概论

1.1　背景与定义

1.2　几何参数和定义

1.3　能量参数与定义

1.4　氢键的能量标度和分类

1.5　强氢键和弱氢键的差异

1.6　影响氢键强度的因素

1.6.1　溶剂化效应

1.6.3　极化增强效应

1.6.4　共振协助效应

1.6.5　二级相互作用

1.7　氢键振动性与短-强氢键

1.8　氢键的研究方法

1.9　结合常数的测定

1.9.1　异体1∶1配合物

1.9.2　同体1∶1配合物

1.9.3　异体1∶2配合物

1.9.4　竞争实验方法

参考文献

第2章　氢键结合模式

2.1　引言

2.2　氢键供体和受体

2.3　单官能团氢键

2.3.1　醇和酚

2.3.2　羧酸

2.3.3　酰胺

2.3.4　脲和硫脲

2.3.5　硝基化合物

2.3.6　1，2，3-三氮唑

2.4　分子内氢键

2.4.1　醇、酚、羧酸O—H…O氢键

2.4.2　酰胺、脲和酰肼N—H…O和N—H…N氢键

2.4.3　酰胺、脲和酰肼N—H…X（X=F，Cl，Br，I）氢键

2.4.4　酰胺N—H…S氢键

2.4.5　三氮唑C—H…X（□，F，Cl，Br）氢键

2.5　双氢键体系

2.6　三氢键体系

2.6.1　DAD·ADA型二聚体

2.6.2　DDA⋅AAD型二聚体

2.6.3　DDD·AAA型二聚体

2.7　四氢键体系

2.7.1　ADAD型同体二聚体

2.7.2　AADD型同体二聚体

2.7.3　DAAD·ADDA型异体二聚体

2.7.4　AADA·DDAD型异体二聚体

2.7.5　AAAA·DDDD型异体二聚体

2.8　六氢键体系

2.9　寡聚酰胺和酰肼氢键二聚体

2.9.1　人工□-折叠体二聚体

2.9.2　酰胺/脲杂交单体二聚体

2.9.3　基于脂肪/芳香酰胺和酰肼杂交骨架单体的二聚体

2.9.4　基于芳香酰胺骨架单体的二聚体

2.10　基于氨基氮杂环单体的二聚体

参考文献

第3章　生命体系中的氢键

3.1　引言

3.2　无机离子

3.3　有机分子

3.4　肽和蛋白质

3.4.1　氨基酸

3.4.2　二级结构

3.4.3　三级结构和四级结构

3.5　核酸

3.6　糖、寡糖和多糖

3.7　生物膜

参考文献

第4章　人工二级结构：单分子组装体及其功能

4.1　引言

4.2　脂肪氨基酸序列

4.3　氨氧酸类肽模拟物

4.4　脂肪脲寡聚体

4.5　芳香酰胺寡聚体

4.6　其它芳香骨架寡聚体

4.7　脂肪-芳香酰胺杂交序列

4.8　折叠体树枝状分子

4.9　配位诱导的折叠与螺旋

4.10　氢键诱导的人工二级结构的功能与应用

4.10.1　生物功能和药物设计

4.10.2　分子识别

4.10.3　自组装

4.10.4　动态［2］索烃

4.10.5　调控分子内供体-受体相互作用

4.10.6　调控聚合物力学性能

4.10.7　调控分子梭动力学

参考文献

第5章　负离子识别

5.1　引言

5.2　酰胺和磺酰胺主体

5.2.1　非环主体

5.2.2　大环主体

5.2.3　穴型主体

5.3　脲及硫脲类主体

5.3.1　非环主体

5.3.2　大环和穴型主体

5.4　吡咯、吲哚及咔唑类主体

5.4.1　非环主体

5.4.2　大环主体

5.5　酚及醇类主体

5.6　中性C—H氢键类主体

5.7　正离子型主体

5.7.1　基于胍基正离子的主体

5.7.2　基于氮杂环正离子的主体

5.8　多胺类主体

5.8.1　中性多胺主体

5.8.2　非环质子化多胺主体

5.8.3　单环质子化多胺主体

5.8.4　双环质子化多胺主体

5.8.5　多环质子化多胺主体

5.9　其它类型主体

参考文献

第6章　晶体工程

6.1　引言

6.2　强氢键和弱氢键驱动的一维堆积

6.3　二维结构、互穿及包结现象

6.4　三维及互穿结构

6.5　光致化学反应选择性控制

6.6　气体吸收与分离

6.7　药物共晶

参考文献

第7章　水溶液中的分子识别与自组装

7.1　引言

7.2　核酸碱基及模拟结构：配对与识别

7.3　氨基酸及短肽：识别与自组装

7.3.1　氨基酸和短肽及其衍生物的识别

7.3.2　基于短肽及其衍生物的自组装

7.4　糖的识别

参考文献

第8章　互锁和缠结结构与分子机器：轮烷、索烃和分子结

8.1　引言

8.2　模板合成策略

8.3　酰胺和脲氢键模板

8.3.1　N—H…O氢键驱动制备轮烷

8.3.2　N—H…Cl^-和N—H…Br^-氢键驱动制备轮烷

8.3.3　N—H…O氢键驱动制备索烃

8.3.4　N—H…Cl^-和□氢键驱动制备索烃

8.3.5　N—H…O^-（方酸）氢键驱动制备索烃

8.4　N^+—H…O氢键模板制备轮烷和索烃

8.5　其它模板策略

8.5.1　二（吡啶□）乙烷C—H…O氢键模板构筑轮烷

8.5.2　脒-羧酸N—H…O氢键（盐桥）模板构筑轮烷

8.5.3　脲基嘧啶DDAA·AADD四重氢键驱动构筑动态［2］拟轮烷和［2］索烃

8.6　分子结

8.7　分子机器

8.8　轮烷和索烃分子梭

8.9　其它形式的分子机器

参考文献

第9章　自组装有机纳米管

9.1　引言

9.2　大环自组装纳米管

9.2.1　环肽自组装

9.2.2　双脲大环自组装

9.3　自组装多组分大环及其堆积形成纳米管

9.4　箍桶型自组装纳米管

9.5　肽链修饰柱芳烃单分子管

9.6　分子和大分子螺旋纳米管

9.7　两亲分子自组装纳米管

参考文献

第10章　超分子胶囊与客体包结

10.1　引言

10.2　胶囊结构与包结

10.2.1　网球型双分子胶囊

10.2.2　半球型分子二聚体胶囊

10.2.3　柱型双分子和扩展型多分子组装体

10.2.4　扩展的柱型组装体

10.2.5　排球型组装体

10.3　客体进出机理与速率

10.4　分子间相互作用力放大

10.5　反应加速与催化

10.6　底物稳定化及反应中间体捕集

参考文献

第11章　氢键超分子聚合物

11.1　引言

11.2　氢键结合模式

11.3　超分子聚合机理

11.4　主链超分子聚合物

11.5　堆积或簇集型超分子聚合物

11.6　基于多头基单体构建超分子聚合物

11.7　交联超分子聚合物

11.8　其它形式的超分子聚合物材料

参考文献

第12章　氢键促进及催化有机反应

12.1　引言

12.2　氢键促进大环合成

12.2.1　通过酰胺键形成大环

12.2.2　通过酰肼键和脲形成大环

12.2.3　基于1，3-偶极环加成反应合成大环

12.2.4　基于形成C—M键或配位键合成大环

12.2.5　通过亚胺键形成大环

12.2.6　通过腙键形成大环

12.2.7　通过双硫键形成大环

12.3　氢键促进苯甲醚水解

12.4　氢键促进吡啶氧化

12.5　氢键促进喹啉氯代和溴代

12.6　氢键介质的自我复制

12.6.1　寡核苷酸及类似物自我复制

12.6.2　非核苷类底物反应的自我复制

参考文献

第13章　氢键介质的有机材料

13.1　引言

13.2　分子构象开关

13.3　超分子液晶

13.3.1　棒状超分子液晶

13.3.2　柱状超分子液晶

13.3.3　其它类型的超分子液晶

13.4　人工天线和光合作用体系

13.5　染料敏化太阳能电池

13.6　有机光伏（OPV）材料

13.7　有机发光二极管

13.8　有机场效应二极管

参考文献

索引