分子间相互作用与分子识别
生物大分子的分子识别和相互作用
生物大分子的分子识别和相互作用生物大分子是生物体内最基本的分子。
包括核酸、蛋白质、多糖、脂质等。
它们在维持生命活动的各个方面都发挥着非常重要的作用。
其中，分子识别和相互作用是生物大分子最为重要的功能之一。
本文将会简单介绍生物大分子的分子识别和相互作用。
一、生物大分子的结构在介绍生物大分子的分子识别和相互作用之前，先简单介绍一下生物大分子的结构。
核酸是由核苷酸组成的大分子。
核苷酸由糖分子、磷酸分子和氮碱基组成。
核酸主要分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）两种。
DNA分子呈现出螺旋状，RNA则表现为不规则的链状。
蛋白质是由氨基酸组成的大分子。
氨基酸有20种，可以组合成各种不同的蛋白质。
蛋白质的结构非常多样，包括原形成、二级结构、三级结构、四级结构等。
多糖是由单糖分子组成的大分子。
单糖有多种类型，包括葡萄糖、果糖、半乳糖等。
多糖也具有多种功能，包括能量储存、结构支持、细胞识别等。
脂质是一种非极性分子，包括磷脂、甘油三酯等。
脂质在细胞膜结构中有重要作用。
二、生物大分子的分子识别生物大分子之间通过分子识别来进行相互作用。
分子识别是指生物大分子之间识别和识别其他分子的能力。
这种识别可以通过两种方式实现：特异性识别和非特异性识别。
特异性识别是指生物大分子对于某一特定分子的认识度，表现为一种特异性地结合和对目标分子产生具体效应的能力。
蛋白质和核酸在识别特异性的情况下非常常见。
比如，酶和底物之间的特异性结合就是酶催化反应的基础。
非特异性识别是指大分子能与许多不同的分子相互作用，但没有像特异性识别那样严格的特异性。
这种识别方式比特异性识别广泛得多。
比如，蛋白质与离子、蛋白质与膜脂等都属于非特异性识别。
三、生物大分子的相互作用生物大分子在相互作用中，可以通过化学键和非共价结合两种方式相互联系。
化学键相互联系的生物大分子主要是蛋白质，而非共价结合则主要是蛋白质、核酸和多糖。
化学键相互联系一般包括共价键和离子键。
第三讲相互作用与分子识别
第三讲相互作用与分子识别在化学和生物学领域中，分子识别是一项关键的研究任务。
分子识别是指分子之间的相互作用与识别，包括了分子之间的相互吸引和排斥力，从而确定它们之间的特定关系。
因此，研究分子识别对于理解化学反应、药物设计和生物分子识别等领域都具有重要意义。
相互作用是分子之间产生相互吸引力或排斥力的过程。
最常见的相互作用类型有电荷相互作用、极性相互作用、氢键相互作用和范德华力等。
其中，电荷相互作用是指分子之间因带电而产生相互作用力，通常包括正负电荷的吸引和同性电荷的排斥；极性相互作用是指分子中带有极性键或功能团的分子与其他分子之间的相互作用；氢键相互作用是指氢原子与电负性原子（如氧、氮等）之间的相互作用力；而范德华力是指非极性分子间由于电子云的临时异向分布引起的吸引力。
分子识别的一种重要方式是通过分子的形状、大小和电荷来实现的。
例如，当一个分子表面上有电荷偏移时，它会与其他分子表面上相反的电荷产生吸引力，从而实现分子识别。
此外，分子识别还可以通过特定的识别位点和配位键来实现。
在生物学中，例如，酶通过特定的活性位点与底物分子形成配位键，从而实现反应的催化。
分子识别在药物设计中也具有重要意义。
药物的分子识别能力直接影响其与靶标蛋白结合的效率和亲和力。
通过研究分子之间的相互作用，可以设计出具有高效、特异性和选择性的药物，从而提高治疗的疗效和减少副作用。
此外，分子识别还对于生物分子的相互作用和功能研究有着重要意义。
例如，通过研究蛋白质与DNA、RNA之间的相互作用，可以揭示基因转录和翻译等生物过程的机制。
此外，分子识别还有助于理解分子对于细菌感染和免疫反应等疾病过程中的作用。
总之，分子识别是化学和生物学领域中的重要研究课题。
通过研究分子之间的相互作用，可以揭示化学反应和生物过程的机制，以及设计具有高效和选择性的药物。
因此，深入研究分子识别对于推动科学领域的发展和应用具有重要意义。
超分子化学中的分子识别技术
超分子化学中的分子识别技术超分子化学是近年来发展较快的一门学科，其研究的重点是分子之间的相互作用。
分子识别技术作为超分子化学中的一项重要技术，对于分子探针设计、新型功能材料的合成和仿生体系的构建等方面具有广泛的应用前景。
一、分子识别原理分子识别是指分子之间基于特定的相互作用而发生的选择性识别和识别物分离等现象。
在生命体系中，各种生物大分子之间均通过分子识别进行生理、生化过程的调节与维持。
而在非生命体系中，通过分子识别可以实现分子鉴定、分离纯化和反应催化等。
分子识别的基本原理是“互补性原理”。
即识别物和受体之间存在着互相匹配的物理、化学性质和结构特征。
识别物和受体之间的相互作用主要包括静电相互作用、氢键作用、金属配位作用、疏水作用等。
同时，分子之间也存在非特定相互作用，如范德华力和疏水作用等。
二、分子识别技术分子识别技术是基于分子识别原理，利用各种手段来实现分子之间的选择性识别和分离纯化。
目前，常用的分子识别技术主要包括以下几类：1. 化学传感器技术化学传感器是一种能够感受环境化学信号并对其作出相应反应的检测器件。
其核心部件是一种识别物质和一个转换器。
在环境中，当识别物质与待检测物相互作用时，会发生一系列物理、化学变化，最终被转换器记录下来。
目前，化学传感器主要应用于医学、环境监测、食品安全等领域。
2. 分子印迹技术分子印迹技术是一种基于分子识别原理的特异性分离技术，其原理是在聚合物中预先引入模板分子，在合适的条件下让模板分子与功能单体发生共价结合，形成一种具有模板空位的聚合物。
之后，将模板分子从聚合物中去除，得到一种能够选择性识别模板分子的聚合物。
分子印迹技术具有高选择性、高灵敏度、易制备等优点，被广泛应用于生物、医学、环境、食品等领域。
3. 仿生材料技术仿生材料是一类以生物体内物质和体系为模板，利用工程技术手段制备出来的新型材料。
其制备过程中受体分子或功能分子与基质材料相结合，达到对特定分子的选择性识别和分离。
生物分子互作与识别
生物分子互作与识别在生物体内，生物分子之间的互作与识别在维持生命活动中起着重要的作用。
这种互作与识别是生物体能够进行无数种复杂的化学反应和生物过程的基础。
通过相互识别和相互作用，不同的生物分子能够在特定的时间、空间和条件下进行特定的反应，从而实现生物体内复杂的调控和功能。
本文将探讨生物分子互作与识别的基本原理以及重要的意义。
一、生物分子的互作与识别基础1. 生物分子的多样性生物体内存在着众多的生物分子，包括蛋白质、核酸、糖类和脂类等。
这些生物分子在结构、性质和功能上存在很大的差异，为互作与识别提供了基础。
2. 结构决定功能生物分子的结构是其功能的基础。
生物分子的三维结构能够决定其与其他生物分子相互作用的方式，从而实现特定的功能。
3. 非共价相互作用生物分子之间的相互作用主要通过非共价相互作用实现，包括氢键、范德华力、离子键和疏水力等。
这些相互作用力能够使得生物分子之间形成稳定的复合物或互相识别。
二、生物分子互作与识别的机制1. 锁与钥模型生物分子互作与识别最经典的模型是锁与钥模型。
根据这个模型，生物分子之间的互作关系就像是一把锁和一把钥匹配的过程。
只有钥能够完全适配锁，并且形成稳定的结合，才能够实现特定的生物功能。
2. 识别位点与互补性生物分子之间的互作与识别主要通过相应的识别位点实现。
这些位点可以使得生物分子之间发生特定的相互作用。
同时，互作与识别的成功还需要相互之间具有一定的互补性，即相互作用的生物分子之间存在适配性。
3. 信号转导与调控生物分子的互作与识别不仅仅发生在相互之间的直接接触，还包括通过信号传递进行的间接互作。
这种信号转导与调控起着重要的调节作用，能够实现生物体内复杂的调控过程。
三、生物分子互作与识别的意义1. 维持生命的基本功能生物分子的互作与识别是维持生命的基本功能之一。
通过互作与识别，生物体内的各种生物分子能够在特定的时间和条件下实现特定的反应和功能，从而维持生命活动的进行。
化学生物学中的分子识别理论
化学生物学中的分子识别理论化学生物学是一门研究生命科学与化学的交叉学科，其中分子识别理论是其中极为重要的理论。
分子识别可以理解为分子之间的相互作用，这种相互作用可以引起化学反应、酶催化和信号传递等现象，被广泛应用于利用蛋白质、核酸和小分子等来设计新型药物和生物传感器。
以下将从分子识别的定义、分子间相互作用、配体-受体相互作用和结合性能方面探究分子识别理论。
一、分子识别的定义分子识别是指分子间的相互作用及其内部分子之间的相互作用，通俗来说就是化学分子之间识别对方的能力，这种识别主要是由分子之间的相互吸引力和排斥力驱动的。
分子识别不仅在生物体内起着重要作用，而且被广泛应用于新型药物和生物传感器的设计中。
二、分子间相互作用分子间相互作用是指分子之间的相互作用，能够影响它们的物理和化学性质，导致它们在空间结构、化学反应、信号传递和生命过程中的功能。
分子间相互作用主要包括范德华力、静电相互作用、亲和作用、形状相容性、氢键等。
（1）范德华力范德华力是由于分子与分子间的电子云波动引起的瞬时相互偶极矩作用力，它是分子间相互作用中最弱的一种力量。
范德华力主要是通过质子、中子之间的引力交互作用来产生的，因此范德华力是分子中非极性分子间的相互吸引作用。
（2）静电相互作用静电相互作用是由于分子间的电荷引力相互作用而产生的。
它是分子间相互作用中最强的一种力量，主要在极性分子和离子间作用。
因此，在静电相互作用中，正电荷会与负电荷相吸引，而同极电荷会相互排斥。
（3）亲和作用亲和作用是分子间相互作用中最重要的一种力量，它是由于受体分子表面上一些化学性质和空间结构与配体分子表面上相应的化学性质和空间结构之间的相互作用而产生的。
亲和作用是配体与受体之间的特定相互作用，受体通过这种特定的亲和作用方式来判定配体是否符合需求。
（4）形状相容性形状相容性是由于分子间的形状相似而产生的相互作用。
通过形状相容性，能够使得分子之间更好地相互配合，并导致更强的亲和作用。
生物体内的分子识别和相互作用
生物体内的分子识别和相互作用随着生物学的深入研究，许多生物体内的过程，如分子传递、代谢调控等，都被发现与分子识别和相互作用息息相关。
在生物体内，分子识别和相互作用是指生物大分子（如蛋白质、核酸等）与小分子（如药物、代谢产物等）之间通过化学键或非共价作用力相互作用的过程。
这些相互作用不仅在生物体内调控多种生物学过程，同时也成为合成有效药物的基础。
一、蛋白质和配体的相互作用大多数药物和生物活性小分子都通过与蛋白质相互作用来发挥药效。
其中最重要的一种相互作用是配体和蛋白质的互相识别。
在分子识别过程中，蛋白质通过自身的结构与细胞外的配体发生非共价相互作用，如氢键、范德华力、疏水力等，从而形成稳定的蛋白质-配体复合物。
这些蛋白质-配体复合物的结合常常是高度特异性和亲和力的，因此没有结合特定配体的蛋白质不会响应相应的信号分子或药物。
例如，某些药物和细胞内的激素分子可以通过与底物结合位点上的特定氨基酸残基形成稳定的复合物，从而调节细胞内的信号传导。
二、酶促反应和底物识别与蛋白质和配体的相互作用一样，酶与底物的相互作用也是一种重要的生物学过程，酶催化反应的过程就是通过酶识别底物并发生相互作用实现的。
酶催化反应一般包括底物结合、底物转换、产物释放等步骤。
在底物结合这一步骤中，酶通过其结合位点上的特定氨基酸残基识别底物，并与底物之间形成特异性相互作用，从而使底物与酶结合形成暂时性的亚基复合物。
这些亚基复合物的形成常常需要在生物体内的特定条件下，如恰当的PH值、离子浓度等。
三、核酸与蛋白质的识别和作用在生物体内，核酸和蛋白质的相互作用也是生命活动中常见的一种过程。
在这些过程中，蛋白质与DNA、RNA等核酸中的特定序列发生相互作用，从而实现了对基因表达、DNA复制、细胞分裂等过程的调控。
蛋白质与核酸相互作用的机制主要包括特异性序列识别和二级结构识别。
在特异性序列识别中，蛋白质通过与特定的DNA、RNA核苷酸碱基或糖基间相互作用来识别相应的序列。
生物分子的相互作用和识别
生物分子的相互作用和识别生物界中的分子与分子之间能够发生相互作用和识别，形成各种复杂的生命现象。
这些分子可以分为四类：蛋白质、核酸、多糖和脂质。
在生物体内，它们通过特定的形状和电荷相互作用，并依据特定的结构逐步发挥其生物学功能。
本文将着重介绍生物分子相互作用和识别的相关机制。
1. 蛋白质的相互作用和识别蛋白质是生物分子中最为复杂和功能最多样化的一类，同时也是分子间相互作用和识别最为显著的一类。
蛋白质通过所具有的特定立体构型和化学性质，与其他生物分子建立相互作用，实现其特定的生物学功能。
其相互作用和识别机制包括离子对、氢键、范德华力和羧基酯酸酸（ASA）效应等。
离子对是蛋白质与其他分子的最常见相互作用，例如阴离子和阳离子之间的相互作用。
此外，蛋白质中所含的大量极性侧链也能与其它分子之间形成离子对，通过这种离子对相互吸引的方式，实现催化、传递信息或充当信号识别分子的功能。
氢键是蛋白质分子间的另一种相互作用，其稳定性比离子对稍弱。
氢键是由氢原子与氮或氧原子之间的相互作用形成的。
氢键在蛋白质分子之间的相互作用中体现得尤为明显，例如骨架上的酰胺共振结构、螺旋与螺旋之间的氢键、磷酸二酯键与蛋白质分子之间的氢键等都是常见的氢键相互作用方式。
范德华力是分子中最常见的相互作用力之一，用于描述分子间的非共价相互作用。
这种力通常的体现形式是两个分子间的电子云之间的相互感应。
在生物大分子中，范德华力的主要作用是维持分子间较短的距离，从而使分子具有特定的形态和结构。
羧基酯酸（ASA）效应则是由极性侧链上的氢键、离子对、范德华力等非共价相互作用力导致的剪切应力。
羧基酯酸（ASA）效应能够促进蛋白质分子因造型受限，形成特定的立体构形，这对于实现其特定的生物学功能具有十分重要的作用。
2. 核酸的相互作用和识别核酸是生物大分子的另一类，主要包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。
在生物体内，核酸能够实现信息的传递和表达。
生物学中的分子识别与调控机制
生物学中的分子识别与调控机制生物学是研究生命体系的科学，其中最基本的一个层面就是分子层面。
那么，在分子层面上，生物体内是如何进行识别和调控的呢？这个过程涉及到哪些分子和机制？本文将对此进行探究。
1. 分子识别在生物体内，各种分子之间的相互作用对于生命的维持至关重要。
其中，分子识别就是生命体系中的一项重要过程。
简单来说，分子识别就是分子之间的相互识别和结合。
在这个过程中，有三种基本分子相互作用，分别是：1.1 静电相互作用静电相互作用是分子之间电荷的相互作用。
其中，正电荷和负电荷之间存在吸引力，同样的电荷之间存在排斥力。
因此，静电相互作用的强度与两个分子电荷的大小和距离相关。
在生物体内，例如DNA分子的双链结构中，静电相互作用是非常重要的。
1.2 范德华力范德华力是分子之间的一种吸引性相互作用。
它是因为分子内部的原子或者分子团在运动的时候，会产生电荷分布的不均匀。
从而在分子之间产生吸引力。
需要注意的是，这种力的强度非常弱，但是在分子间的距离非常接近的情况下，它的作用会非常显著。
1.3 氢键氢键是一种分子之间的吸引性相互作用，通常是指在分子中有亲电子基团的原子上方的氢原子与其他分子中的亲电子基团的原子发生相互作用所产生的吸引力。
分子中的氢键非常重要，因为它会在蛋白质、DNA和RNA等分子的内部进行识别和结合。
2. 蛋白质与DNA的结合在生物体内，蛋白质和DNA的结合是非常重要的一项生化反应。
蛋白质通过识别DNA双链结构上的碱基对来实现与DNA的结合。
具体来说，每个DNA碱基对都可以保持一定的三维结构，在这种结构下，每个碱基对与基序中相应的碱基呈现亲和性。
因此，蛋白质可以通过这种识别和结合，对基因表达进行调控。
3. RNA的转录和翻译RNA分子也是生物体内非常重要的分子之一。
RNA的结构和功能与DNA类似，但是在RNA转录和翻译的过程中，又有一些非常特殊的机制和分子参与其中。
首先，在RNA转录中，RNA聚合酶需要识别并结合到DNA 上。
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分子间相互作用与分子识别（北京大学化学与分子工程学院张驰窦萌徐迟胡田骁）摘要：化学的研究几百年来主要集中在分子层次，针对分子的组成、结构和性质。
分子的微观结构决定了其宏观性质，而联系宏观性质和微观结构的就是分子之间的相互作用和反应。
自从1987年诺贝尔奖获得者J.M.Lehn提出超分子的概念以来，这一学科迅速发展，在现代材料、催化剂等领域起着极大的作用。
超分子的性质和结构主要由分子间相互作用决定，分子间相互作用的一种特异选择性表现在分子识别上。
本文通过介绍分子间相互作用的类型和分子识别的基本原理，简单阐述了超分子化学的基础内容和一些实例。
关键词：分子间力Van der Waals力次级键氢键分子识别原理应用超分子一、分子间相互作用1.什么是分子间相互作用分子间相互作用就是基团或分子间除去共价键、离子键、和金属键外一切相互作用力的总称。
物质凝聚态的存在是分子间存在相互作用的最简单的证据。
分子间相互作用的强弱可以用分子间相互作用能U的大小来衡量，它是一个势能量，为分子间距离R的函数。
如图1.1.1所示：它有一个在长程相互吸引的区域，其力为-∂V/∂R它在较劲的范围是排斥区；式中R m是相应于能量最低点的分子间距离，σ表示分子间势能为零的距离，ε表示吸引势阱的深度。
V(R)函数曲线的形式会因分子的不同而略有差异，但它们是具有共同的特征的。
图1.1.1典型分子间作用势能函数2.分子间相互作用的组成分子间相互作用主要包括：离子或电荷基团，偶极子，诱导偶极子等之间的相互作用力，氢键力，疏水基团相互作用力及非键电子推迟力等，大多数分子间作用能在10kJ.mol-1以下，比通常的共价键键能小一、二个数量级，作用范围约为0.3-0.5nm，除氢键外，一般没有方向性和饱和性。
各种分子间相互作用能的大小与距离r的函数关系如下：表1.2.1一些分子间相互作用能与分子间距离的函数关系（1）Van der Waals力以上表1.2.1中作用能与1/r6成正比的三种作用力统称Van der Waals 力。
它是人们在研究气体行为时，发现在气相中分子之间存在吸引力和排斥的作用，用Van der Waals方程以校正实际气体对理想气体的偏离时提出来的，Van der Waals方程如下。
如果气体占据的体积为V，气体分子占据的体积为b，那么V-b为气体中分子自由移动空间。
分子间的吸引力使得气体体积缩小，正比于密度平方，因此引入常数a来表征这一影响。
p+av2V−b=RTVan der Waals力分为三种：a.静电力或永久偶极相互作用力极性分子有永久偶极矩，永久偶极矩间可以产生静电作用使能量体系降低。
理论计算得到这种静电作用平均能量为：E 静=−2μ12μ223kTr6(4πε0)2其中μ1和μ2是两个相互作用分子的偶极矩，r是分子质心间的距离，k 为Boltzmann常数，T为绝对温度。
由此可见，分子间静电作用能随分子的偶极矩增大而增大，对同类分子来说静电作用能和偶极矩四次方成正比。
当温度升高时，破坏偶极子的取向，相互作用能降低，故它是和绝对温度T 成反比的。
b.诱导力即偶极子-诱导偶极子间作用力非极性分子在极性分子偶极矩电场的影响下会发生”极化作用”,即电子云会发生变形，产生所谓“诱导偶极矩”。
此“诱导偶极矩”和极性分子永久偶极矩间会产生吸引作用使能量降低。
理论计算得两个分子相互作用平均的诱导作用能为：E 诱=−μ12α2（4πε0）2r6其中μ1是极性分子偶极矩，α2是被极化分子的极化率，它和分子的电子数目和电子云是否容易变形有关。
对于极性分子间相互作用而言，除静电力之外，也有相互诱导的“极化作用”，产生“偶极偶极矩”使相互作用进一步加强。
c.色散力。
非极性分子间也有相互作用力的存在，称为“色散力”，因为它的公式和光的色散作用有些类似而得名。
它可以被看做是分子的“瞬间偶极矩”相互作用的结果，即分子间虽然无偶极矩，但分子运动的瞬时状态有偶极矩，这种“瞬时偶极矩”会诱导临近分子也产生和它相吸引的“瞬时偶极矩”，反过来也一样，这种相互作用便产生色散力。
理论计算这种力的作用能是：E 色=−32I1I2I1+I2(α1α2r6)1(4πε0)2式中I1,I2是两个相互作用分子的电离能，α1,α2是他们的极化率，对同类分子间的作用色散力和分子的极化率的平方成正比。
静电力只存在极性分子之间；诱导力存在于极性分子之间及极性分子与非极性分子之间；色散力不管是非极性分子还是极性分子之间都存在。
实验表明：对大多数分子而言，色散力是主要的，下表列出一些分子的三种分子间作用力的分配情况：表1.2.2若干分子的Van der Waals作用能（2）电荷基团间的相互作用电荷基团间的相互作用力又称为盐键，本质上是一种静电作用力，由Coulomb定律，其作用能和基团间的距离成反比而与荷电荷数的数量成正比。
例如：RCOO-与NH3+之间的静电作用（3）非键电子推斥作用非键电子推斥作用存在于一切基团之间，与Pauli斥力有关，是短程作用力。
（4）次级键（secondary bond）次级键是典型的强化学键和弱的范德华作用之间的各种化学键的总称。
氢键（X-H…Y）和没有氢原子参加的（X…Y）间弱化学键都属于次级键。
次级键可根据原子间的距离、核磁共振谱和光谱等实验数据来确定。
化学反应过程中形成的过渡态正是以次级键为特征的中间体或活化络合体。
次级键在物质的结构和性质的研究以及生物体系和超分子化学中起着重大作用。
a.氢键（hydrogen bond）氢键X-H…Y是由两个电负性都很高的元素（例如F,O,N等）通过三中心四电子键形成的，其中X-H是极性键，由于X电负性高，氢原子相当于一个裸露的原子核，所以可以和另一个强电负性元素原子Y产生强烈的相互作用而形成氢键。
氢键的键能较强，一般在40kJ.mol-1左右。
物质的物理性质和化学性质在很大程度上受到氢键的影响，如物质的熔点、沸点、溶解度和酸碱性等。
水的是生命之源，它的性质也很大程度上取决于水分子的结构特点，适合于形成各种各样以氢键为基础的空间结构。
这也是冰有多种晶型的原因。
冰的一种最常见的晶体结构如图1.2.1所示图1.2.1冰的Ih结构图中白球为氧原子，黑球为氢原子蛋白质，核酸等生命物质的形成和其空间结构也和氢键有很大的关系。
例如在DNA中碱基之间可以通过形成氢键来维持双链结构。
A和T之间形成两个氢键，G和C之间形成三个氢键（如图1.2.2所示）。
图1.2.2 DNA中碱基之间形成氢键示意图又如在蛋白质中，氢键是维持蛋白质高级结构的重要因素（图1.2.3）。
图1.2.3 蛋白质的各种二级结构中的氢键除了常规氢键外还有一些非常规的氢键，如图1.2.4所示。
图1.2.4 两种非常规氢键(a) X-H…π氢键，或称芳香(b) X-H…H-Y氢键，在H3BNH3中氢键（aromatic hydrogen bond）还有诸如X-H…M（M为负电子金属原子）等非常规氢键。
b.非氢键型次级键非氢键型次级键主要分为（i）非金属原子间的次级键，（ii）非金属原子和金属原子间的次级键，（iii）金属原子和金属原子间的次级键。
判断次级键的标准主要以原子间的实际距离和典型的共价键及范德华半径之和相比较。
图1.2.5示出了几种典型的非氢键型次级键。
图1.2.5 几种典型的非氢键型次级键(a)NO气体二聚物中的次级键(b)S4N4中的次级键VO(acac)2•Py中钒和氮之间的次级键O[AuP(o-tol)3]3-和S[AuP(o-tol)3]42-的结构，其中金原子之间存在次级键（5）疏水效应分子间相互作用的一个重要组成是疏水效应，它在分子识别过程中起着重要的作用。
分子间疏水效应是一个复杂的过程。
它主要决定于熵效应。
水是由松散的动态的氢键网络组成。
当存在非极性分子时，水的氢键网络会发生重排。
为了保持氢键数目水分子会在非极性溶质表面有序地形成笼状排列。
当受体分子和底物分子作用的时候，非极性溶质受体表面的有序水被非极性底物所替代，这部分有序的水变成无序的水，引起熵增。
图1.2.6说明了疏水效应的一种特殊情况----疏水空腔效应。
图1.2.6 疏水空腔效应3.分子间作用力对物质理化性质的影响及原因许多与分子间作用有关的性质，如物质的沸点、熔点、汽化热、融化热、溶解度、粘度、表面张力、吸附等等，都与分子间作用力的大小有关。
下面举例说明：（1）对沸点、熔点、汽化热、融化热的影响气体分子凝聚成液体和固体是分子间作用力的结果，若忽略熵因素的影响，则一般分子间作用力越大，越不易汽化，沸点较高，汽化热也较大。
固体溶解也要部分客服分子间作用力，分子间作用力越大，一般熔点和融化热较大。
例如F2、Cl2、Br2、I2极化率顺序增大，色散力顺序增大，沸点、熔点、汽化热、融化热都顺序增大。
又如顺式二氯乙烯沸点比反式二氯乙烯高，因为前者有偶极矩，静电力和诱导力较大。
（2）溶解度物质的溶解，也涉及分子间作用力的问题，“相似相溶”这个经验规则可由分子间作用力得到说明。
溶解过程的熵变总是一个正值，只要焓变不是一个太大的正值，即溶解过程焓变较小的话，溶解过程的Gibbs自由能变就可以小于零，即溶解过程可以自发进行。
所以这里的“相似相溶”不仅仅指的是结构上的相似，更重要的在于溶剂分子之间，溶质分子之间以及溶剂和溶质分子之间的相互作用的形式相似。
比如苯和水，一个没有极性，一个有极性。
苯分子之间主要是较强的色散力作用，水分子之间主要是诱导力作用和氢键的作用，当混合后，上述两者均遭到破坏，取而代之的是苯和水分子之间不强的偶极-诱导偶极相互作用，所以导致溶解过程的Gibbs自由能变化大于零，不易互溶。
（3）固体的吸附固体吸附剂如分子筛、硅胶、氧化铝、活性炭等高比表面的物质能吸附各种分子，期间的作用力主要也是范德华力，分子筛，硅胶，氧化铝等表面有很强的极性基团（Si-O、Al-O、OH等），对极性分子H2O等吸附能力很强，对非极性分子如烃类吸附能力较弱，故工业上常利用这些吸附剂作为干燥剂，脱除液体或气体烃中的水分。
活性炭容易吸附各种有机分子和它表面有许多有机基团是有联系的。
（4）表面能物质内部的分子，受周围分子的作用力，能量较低，物质表面的分子，周围接触的分子数目少，能量较高，这就是表面能的来源。
分子间作用力较强的物质表面能较大，反之较小。
例如水的分子间作用力（包括氢键）较强，故表面能较大（72.8尔格/cm2），比一般的有机物的表面能大，下表列出一些表面能数据供比较。
2工业上广泛应用的各种表面活性剂，起作用往往和降低表面能或界面能有关，涉及的主要也是与分子结构有关的分子间作用力的问题。
二、分子识别的原理与应用1.分子识别的原理分子识别的概念已有100多年的历史，是从生物学开始的，化学家是在对生命过程的研究中逐渐审视这个极其重要的概念。