超分子化学--分子间相互作用
超分子化学在药物研究中的应用
超分子化学在药物研究中的应用超分子化学的出现极大地推动了现代化学和材料科学的发展，其效应主要通过分子间的相互作用实现。
在化学领域，人们已经开始将超分子化学应用于医药研究领域，以期发现更加优良的药物。
超分子化学在药物研究中的应用，注重的是通过构建分子之间的相互作用，实现药物的高选择性、高效率等特点。
本文将从超分子化学的概念、药物的设计原则以及分子间相互作用等方面入手，分析其在药物研究中的应用。
超分子化学的概念超分子化学是一门研究分子间非共价相互作用的学科，其研究内容主要是分子装配，例如分子间的氢键、疏水作用等非共价相互作用，可以通过衍生超分子周期性结构、自组装平面或三维结构的形式来实现。
超分子化学对了解生命体系中的重要涉及到的诸多领域，例如催化、纳米科技、材料科学、物理学等等，是目前化学学科中的高速发展领域。
药物设计原则药物是互化物质本身或其代谢产物，用于疾病的治疗、诊断或预防。
药物的设计应依据疾病的性质、患者的生理状况以及药物的剂量等因素进行。
药物的设计应考虑多种原则，以便在治疗疾病的同时，最小限度地影响正常细胞和身体各部位的功能。
1. 目标选择性：药物应特异地作用于疾病靶标，避免对正常组织和器官的影响。
2. 剂量选择性：药物应该能够在使用适宜的剂量时发挥最佳的功效。
同时，应该避免产生致命的毒副反应。
3. 生物可利用性：药物应该最大程度地进入目标组织，从而发挥其治疗效果。
4. 药物受体亲和力：药物应具有高的受体亲和力，以确保在特异性选择目标细胞时发挥效果。
分子间相互作用超分子化学的实际应用是基于分子性质之间的特异性识别方面。
分子通常会发生特异性的物理化学作用，从而导致一些性质的变化。
例如：分子之间的相互作用是通过分子间的互相吸引作用实现的。
分子间可以形成氢键、范德华作用、疏水作用、离子-离子作用、配位作用等多种作用，以实现对分子的特异性识别。
超分子化学在药物研究中的应用是基于分子间相互作用，其重要性可以从以下几个方面进行分析。
超分子有机化学的研究与应用
超分子有机化学的研究与应用超分子有机化学是以分子间相互作用为基础，研究分子自组装、分子识别、分子诱导、分子转运等现象的一门学科。
它在有机化学的基础上，注重研究和应用分子间相互作用的规律与机制，为合成新颖的超分子功能材料和药物提供理论和方法支持。
本文将介绍超分子有机化学的研究进展和应用前景。
一、超分子有机化学的研究进展1. 非共价键超分子有机化学的核心是非共价键的作用。
非共价键包括氢键、范德华力、离子键和π-π堆积等。
这些非共价键的作用可以调控分子之间的相互作用，实现分子自组装和分子识别等功能。
在超分子有机化学的研究中，人们通过设计合适的配体分子，可以构建出多种多样的超分子体系，如氢键自组装体、离子识别体系和π-π堆积结构等。
2. 受体-配体相互作用超分子有机化学中一个重要的研究方向是受体-配体相互作用。
通过设计和合成不同结构的受体和配体分子，研究人员可以实现不同的分子识别和分子诱导反应。
例如，设计具有特定结构的受体分子，可以实现对特定离子或分子的高选择性识别，这对于环境监测和药物分离纯化等方面具有重要意义。
3. 分子自组装分子自组装是超分子有机化学的核心研究内容之一。
通过合理设计分子结构，使其具有自组装能力，可以实现分子的有序堆积和组装，形成特定结构和功能的超分子材料。
分子自组装可以用来构建纳米结构，例如纳米线、纳米球和纳米薄膜等。
这些纳米结构具有特殊的物理、化学和生物性能，被广泛应用于纳米电子器件、生物传感、催化反应等领域。
二、超分子有机化学的应用前景1. 药物设计与传递超分子有机化学为药物设计与传递领域提供了新的思路和方法。
通过合理设计和合成超分子结构，可以增强药物的水溶性、稳定性和靶向性，提高药物吸收和生物利用度。
同时，超分子结构还可以实现药物的缓释和控释，实现药物的长效疗效。
超分子有机化学在药物设计和传递方面的应用前景巨大，可以为新药的研发提供新的思路和方法。
2. 功能材料超分子有机化学在功能材料领域拥有广泛的应用前景。
分子间作用力与超分子化学(强烈推荐)
分子间作用力与超分子化学（强烈推荐）在化学领域中，分子间作用力是研究分子之间相互作用的重要概念。
分子间作用力在分子的结构、物理性质和化学性质等方面起着至关重要的作用。
分子间作用力可以分为两种主要类型：非共有键作用力和共有键作用力。
非共有键作用力是指分子间由于分子之间的电荷分布而产生的相互吸引或排斥力。
这种作用力包括范德华力、离子力和氢键等。
范德华力是由于电子云的不均匀分布而产生的瞬时极化引起的吸引力。
离子力是由于带电离子之间的吸引力或排斥力而产生的作用力。
氢键是一种特殊的化学键，是由于氢原子与较电负的原子（如氧、氮或氟）之间的相互吸引而产生的作用力。
共有键作用力是指分子间由于电子的共享而产生的相互吸引力。
共有键作用力主要通过共有键将两个或更多的原子结合在一起。
共有键作用力包括σ键和π键等。
σ键是最常见的共有键，是通过两个原子的轴向重叠形成的。
π键是两个原子之间具有平行的非重叠轨道时形成的。
超分子化学是研究通过分子之间的非共有键作用力形成的超大分子体系的化学科学。
超分子化学通过设计和合成分子之间的相互作用，可以构建具有特定功能和性质的分子组装体、聚集体和生物分子模拟体系等。
超分子化学在材料科学、催化化学、生物学和医学等领域具有广泛的应用。
超分子化学的研究对象包括超分子有机化合物、化学传感器、超分子催化剂和超分子药物等。
超分子有机化合物是指通过分子间的非共有键作用力形成的含有多个功能团的大分子体系。
这些分子体系可以通过分子间的相互作用形成特定的结构和性质，例如螺旋结构、孔道结构和分子识别能力等。
化学传感器是一种能够通过与目标分子之间的相互作用来检测和测量目标分子的化合物。
超分子催化剂是指通过超分子组装形成的催化剂体系，具有高催化活性、选择性和稳定性。
超分子药物是指通过超分子组装体和生物分子之间的相互作用来达到控制药物释放和增加药物疗效的目的。
总之，分子间作用力是研究分子间相互作用的重要概念，包括非共有键作用力和共有键作用力。
超分子化学--分子间相互作用
以反式二苯乙烯为例,分别计算了如图1 所示的4种不同的分子堆积方式引起的分子 轨道劈裂程度。结果显示,沿分子长轴与短 轴较小程度的平移（Ⅰ和Ⅱ）和以分子长轴 为轴转动（Ⅲ）都不能有效地减小偶极间的 相互作用；最有效地减小偶极间相互
作用的方法是以分子堆积方向为轴转动一个分子 ( Ⅳ)。随着转动角度的增加,分子二聚体最低激发 态的能级劈裂逐渐减小,如图2所示, 第二激发态 可以跃迁回到第一激发态, 极大地促进了聚集体 中基态与激发态之间的偶极耦合, 有利于发光效 率的提高(吸收光谱较单分子有弱的红移)。当旋 转角度为90°时, 能级劈裂会消失, 聚集体的发 光性质将会与单分子相似, 如图3所示。最近我们 在实验方面观察到了这类交叉结构聚集体(命名为 “X-聚集”)的光学性质。
调控分子堆积模式提高固态发光效率的研究 增大分子间距离实现高效率发光
增大分子间的距离可以有效地减弱相邻激子 (偶极)的相互作用，具体的方法：(1)在发色团上引 入较大的取代基团；(2) 采用扭曲的发光分子结构。 实际上，这种方法类似于将发光分子分散在母体材 料中，减弱相邻分子间激子(偶极)相互作用。 由图4 (A)和(B)可见, 2B2N-DSB虽然在晶体中 相邻的两个分子仍然是沿长轴平行堆积的, 但是这 两个分子长轴间的距离很大, 为a = 0.83 nm,远远 大于1,4-二苯乙烯苯(trans-DSB)晶体中两个分子长 轴间的距离(根据晶胞参数计算: 介于0.38～0.48 nm)；2B2N-DSB旋涂薄膜的光致发光效率为73%,
正离子-苯环相互作用
正离子-吲哚相互作用
这种作用力不仅在晶体结 构中得到证明,在溶液体系 中通过NOE效应也很好的 证明了侧链的弯曲,说明正 离子-芳环作用的存在。
正离子-苯酚基团相互作用X NhomakorabeaXX=
超分子间相互作用的实验研究
超分子间相互作用的实验研究超分子化学是近年来新兴的化学分支之一，产生于分子化学的发展之上，是研究分子之间相互作用和形成超分子结构的科学领域。
超分子结构包括两种，一种是一组分子间通过非化学键相互作用形成的稳定结构，如茂金属夹心化合物，燃料电池中的质子交换膜等；另一种是由一组分子间通过非共价键相互作用而形成的瞬时结构，如水合物、酸碱反应中的氢键作用等。
超分子科学围绕分子之间相互作用而展开，这种相互作用主要分为三种类型：静电相互作用、范德华力和氢键。
其中静电相互作用和范德华力都是由电子云之间的相互作用引起的，而氢键则是水分子中的氢原子与氧原子之间的相互作用。
超分子间相互作用的实验研究是了解超分子结构形成的基础，实验方法主要包括结晶学、表面分析以及核磁共振等。
结晶学是探究超分子结构形成的重要实验手段。
晶体是由一组分子通过弱相互作用而聚集形成的有序结构，因此从晶体结构能够了解到分子间的相互作用以及分子的排列方式。
晶体结构分析的实验方法主要包括X射线衍射和单晶成像两种。
其中X射线衍射可以利用源的强度向晶体样品射入一束单色X射线，晶体样品发生衍射现象并将X射线散射成一片强度不等的图案，然后通过图案解析，得到晶体的空间结构。
而单晶成像则可以在显微镜下观察到晶体的单个晶粒而获得晶体的结构信息。
表面分析是探究超分子结构的一种重要手段，通过表面分析技术可以得到分子表面的结构信息，比如表面的拓扑形状、成分和化学键等。
表面分析方法主要有扫描电子显微镜、原子力显微镜和拉曼光谱等。
扫描电子显微镜可以通过扫描样品表面以获取其形貌和表面成分，从而揭示分子的排列方式和相互作用方式。
原子力显微镜则是通过在试样表面扫描一个极微小的探针来确定样品表面的形态和性质，同时能够提供原子级别的分辨率。
此外，拉曼光谱是一种研究分子振动与光的相互作用的方法，可以揭示分子的内部结构和分子间的相互作用。
核磁共振是理解超分子结构的强大工具。
核磁共振技术是通过将样品放置在强磁场中，然后向其施加高频的电磁辐射以获得核自旋的集体响应来测量样品的结构和动力学特性。
超分子结构中分子间相互作用的研究
超分子结构中分子间相互作用的研究超分子化学作为一门新兴的研究领域，已经成为了分子科学的一部分，在纳米科学、生物学、材料学和化学等方面都得到了广泛的应用。
超分子结构中分子间相互作用的探究，是超分子化学的核心问题之一。
超分子结构的形成超分子结构是指通过分子之间非共价的相互作用力形成的体系。
这种相互作用无需共享电子对，也不需要真正的化学键，而是依靠分子之间的互相识别和配合。
分子间的相互作用力被描述为“软”相互作用力，它们具有较弱的键能，但在大量分子之间的相互作用下，它们可以形成非常稳定的组合结构。
超分子结构的形成常常是由分子间的非共价相互作用引起的，包括范德华力、静电相互作用力、氢键、π-π作用力、疏水效应等。
有时候，还有共价键的形成，比如在一些宏环和分子按钮中。
这些超分子结构可分为线性、环状、球状和层状等不同形态的结构。
分子间相互作用力的分类分子间相互作用力是指在超分子结构中起到决定性作用的非共价相互作用力。
根据分子间的强度和性质，分子间相互作用力可以分为一般相互作用力和特殊相互作用力。
一般相互作用力包括范德华力、静电作用力和氢键。
这些相互作用力是很重要的分子间相互作用力，它们对于超分子结构的稳定性和构成起着决定性的作用。
范德华力是由于反映分子之间相互吸引的分子间作用力，在短距离内快速衰减，强度很小。
这些分子间的范德华力越强，则相互稳定的能力越高。
静电作用力，是由于分子中不同部分的电荷分布而产生的相互吸引或者相互斥的作用力。
氢键是一种特殊的相互作用力，是由于其中的电荷形成部分带正电荷和部分带负电荷，形成了一个非常稳定的结构。
特殊相互作用力包括π-π相互作用和疏水相互作用。
这些相互作用力通常在一些有机化合物中起着特殊的作用。
π-π相互作用是由于芳香性的π电子云之间的相互作用而产生的相互作用力。
疏水性相互作用是指水与非极性分子或基团之间的相互作用力，而没有多余的溶解水分子参与。
这种类型的相互作用通常呈现出不稳定的趋势。
超分子化学
认识和看法：
某些生物膜和生物酶，都是大分子的有机物，单纯靠有机合成将其合成是非常麻烦的，但是利用超分子组装化学，我们可以将他们拆成不同的“零件”在通过某种方式组装起来。其实这个想法在很早以前就应用于有机合成方面，但是当时它还不是自立门户，单独成为一种理论体系，现在它单独的拿出来成为了一种新的体系，是很有必要的。当一种科学技术或者理论重要到一定程度上面，他就会“自立门户”。作为一个新兴学科，我们国家在世界的文献量又是怎样的呢？
12.12%
13.14%
根据文献所提供的数据显示，我们国家还是很重视这个新兴学科的，这个学科在未来的科学研究领域一定会有一个立足之地的，他可以将复杂的问题尽量简化，从另一条路出发，解决某些现在解决不了的问题。
参考文献
朱海峰、孙涛涛、金碧辉《中国基础科学·科学前沿·超分子化学-分子自组装》2005·4
年份
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
总论文数
340
408
550
664
771
914
1102
1188
1436
1568
中国论文数
1
9
27
32
ห้องสมุดไป่ตู้32
68
100
126
超分子化学在材料科学中的应用探究
超分子化学在材料科学中的应用探究超分子化学是物质科学中的一个重要分支，通过研究分子之间的相互作用，探究它们在结构、性能和功能等方面的变化规律。
近年来，随着纳米科学、新型材料和生物医药领域的发展，超分子化学在材料科学中的应用越来越重要。
本文将对超分子化学在材料科学中的应用进行探究和分析。
第一章超分子化学的基本概念和原理1．超分子化学的基本概念超分子化学是分子间相互作用的研究领域，主要关注分子间的非共价相互作用，如范德华力、氢键、离子对等。
超分子化学主要包括结构、功能和化学动力学等方面的研究，其研究成果广泛应用于化学、生物学、药学、物理学和材料科学等领域。
2．超分子化学原理超分子化学的主要原理是非共价相互作用的强化和调控。
非共价相互作用的强化可以通过多个分子间的相互作用来实现，如分子间的氢键、π-π相互作用、金属配位等。
非共价相互作用的调控主要包括两个方面，即外部环境的影响和分子本身的结构。
第二章超分子化学在材料科学中的应用1．超分子化学在材料纳米技术中的应用材料科学领域的一个重要分支是材料纳米技术。
超分子化学作为材料纳米技术的一项重要工具，在材料结构调控和性能提升方面具有广泛应用。
例如，超分子化学可以实现材料表面的功能化修饰，也可以通过控制分子之间的相互作用来调控材料的光电性能，还可以通过超分子自组装形成具有特殊结构和性能的纳米材料，如超分子聚集物和纳米孔材料等。
2．超分子化学在生物医药领域中的应用超分子化学在生物医药领域的应用主要是通过分子间的相互作用实现药物的载体设计和生物分子的识别。
例如，通过超分子自组装形成的纳米粒子可以作为药物载体，提高药物的生物利用度和靶向性。
另外，超分子化学也可以用于生物分子的识别和分离，例如，超分子化学可以通过对生物分子的特定识别实现快速捕获和分离。
3．超分子化学在新型材料设计中的应用超分子化学作为材料科学的一个重要工具，在新型材料设计中具有广泛应用。
例如，通过超分子化学可以实现材料的自组装和自组装控制，形成新型的复合材料和仿生材料，这些材料具有特殊的结构和性能，在能源、环保、信息技术等领域都有广泛应用。
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分子堆积模式与发光效率的关系
通常, 发光分子在溶液中的发光效率较高， 但是在聚集体(晶体或薄膜)中发光效率却大大降 低。这是由于绝大多数有机π -共轭分子在聚集体 中沿分子长轴方向平行堆积，这种分子平行堆积 模式，使得相邻分子偶极(一般沿分子长轴方向) 与偶极之间有强烈的相互作用，光物理称之为H聚集。 这种偶极间相互作用使得聚集体中的分子能 级发生劈裂，劈裂后较稳定的激发态能级为光学 上禁阻的跃迁能级。当分子吸收能量到达激发态 后, 很快弛豫到最低激发态，而最低激发态又不 能跃迁回基态而发光(跃迁禁阻)，所以这种堆积 结构往往会导致固态发光效率降低。
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常规氢键
强氢键和弱氢键
常规氢键
分子内氢键和分子间氢键 分子间氢键形成于不同的分子之间，分子 间氢键的形成有利于分子聚集和结合形成一 定的超分子结构，分子内氢键则由同一个分 子的不同部位之间相互作用而形成。
以上这些都可称为常规氢键 X-H·· ·Y · X, Y = F, O, N, C, Cl
子M与化学键X-H之间的X-H‥M氢键。含有富余电
子的金属原子M则替代氢键中的非金属原子充任质 子受体。这类氢键有如下特点： 金属原子通过配位键的作用，成为了富电子体系。 配合物中具有18电子组态的金属原子易于形成这种 氢键 X-H‥M氢键一般为直线形构型。
超分子协同、加和作用
氢键识别、-堆叠和冠醚-阳离子识别的协同
调控分子堆积模式提高固态发光效率的研究 增大分子间距离实现高效率发光
增大分子间的距离可以有效地减弱相邻激子 (偶极)的相互作用，具体的方法：(1)在发色团上引 入较大的取代基团；(2) 采用扭曲的发光分子结构。 实际上，这种方法类似于将发光分子分散在母体材 料中，减弱相邻分子间激子(偶极)相互作用。 由图4 (A)和(B)可见, 2B2N-DSB虽然在晶体中 相邻的两个分子仍然是沿长轴平行堆积的, 但是这 两个分子长轴间的距离很大, 为a = 0.83 nm,远远 大于1,4-二苯乙烯苯(trans-DSB)晶体中两个分子长 轴间的距离(根据晶胞参数计算: 介于0.38～0.48 nm)；2B2N-DSB旋涂薄膜的光致发光效率为73%,
达到80%。另外还得到了DSB链末端苯环上进行对 位甲基取代的trans-DPDMeSB 晶体,同样是X-聚集 堆积,只是交叉角仅为25°[图6 (C) ,(D) ]。这种交 叉角较小的偶极堆积方式,使晶体的发光效率降低 到62% ,归因于小角度交叉偶极堆积中增强的偶极偶极相互作用。
图7中化合物2O-DEB的分子堆积结构与我们报 道的trans-DPDSB极其类2B2N-DEB与2B2NDSB[图4 (A) ]相比,分子结构上只有双键与三键的 差别,堆积结构却有很大不同：2B2N-DEB为交叉 分子堆积而2B2N-DSB为平行分子堆积(生色团间 距较大)。2B2N-DEB旋涂薄膜的光致发光效率为 90% ,比2B2N-DSB的发光效率( 73% )更高,由此可 见交叉偶极堆积可以非常有效地减弱偶极间的相互 作用。 错位平行分子偶极堆积(J-聚集)实现高效率发光 在错位平行的分子堆积中, 尤其是存在面对面 强π-π相互作用的情况下, 激子比较容易扩散而发 生湮灭;但强π-π相互作用意味着分子间π 轨道的强
比较具有代表性的分子内偶极交叉体系包括 中间完全刚性的“螺环”分子和中间只有单键连 接的具有一定柔性的分子。 图5中S-4P的“十字”交叉的分子不容易结 晶，更适合制备无定形薄膜，所以在这样的体系 中虽然实现了分子内的交叉偶极堆积，但在无定 形薄膜中相邻分子的排列方式却是随机的。
另一类是相邻分子间形成偶极交叉堆积. 我们从溶液中培养得到了具有全反式双键的 2,5-二苯基-1, 4-二苯乙烯基苯(trans-DPDSB) 的针状晶体,并解出了单晶结构,发现在transDPDSB的晶体中分子堆积成分子柱,在同一 分子柱中相邻分子交叉排列, 交叉角为 70°[图6 (A) , (B) ]。这种具有交叉偶极堆积 的晶体呈现出非常高的晶体发光效率,
氢键
定义：当氢原子与一个电负性 比较大的原子X（如F，Cl，O， N等）通过共价键相连时，它 能与另一个电负性高的原子Y 产生吸引作用，通过X-H中的 氢原子与Y原子上的孤对电子 作用形成形如直线型结构， 这一结构就被称为氢键。
氢键
氢键的基本性质： 氢键的强度取决于氢键两端的X和Y原子的电负性，
以反式二苯乙烯为例,分别计算了如图1 所示的4种不同的分子堆积方式引起的分子 轨道劈裂程度。结果显示,沿分子长轴与短 轴较小程度的平移（Ⅰ和Ⅱ）和以分子长轴 为轴转动（Ⅲ）都不能有效地减小偶极间的 相互作用；最有效地减小偶极间相互
作用的方法是以分子堆积方向为轴转动一个分子 ( Ⅳ)。随着转动角度的增加,分子二聚体最低激发 态的能级劈裂逐渐减小,如图2所示, 第二激发态 可以跃迁回到第一激发态, 极大地促进了聚集体 中基态与激发态之间的偶极耦合, 有利于发光效 率的提高(吸收光谱较单分子有弱的红移)。当旋 转角度为90°时, 能级劈裂会消失, 聚集体的发 光性质将会与单分子相似, 如图3所示。最近我们 在实验方面观察到了这类交叉结构聚集体(命名为 “X-聚集”)的光学性质。
面-面重叠 面-角重叠
330-370 pm
H
- 重叠作用 典型的- 重叠体系
碳均为sp2杂化，石墨呈现非常强的- 重叠作用
- 重叠作用的本质
-1/2
-1/2
-1/2
+
+
+
-1/2
-1/2
-1/2
Attraction
-1/2
Repulsion
-1/2
Attraction
+
+
+
-1/2
生物大分子中的氢键
DNA双螺旋中的氢键
M-L配位键
Zn-N配位键形成的分子盒
锌-卟啉
M-L配位键
Zn-N配位键形成的分子盒
M-L配位键
Fe-N配位键组装成的超分子
联吡啶
Mo-C和Mo-N键组装成的超分子
疏水作用
环糊精接上一个疏水基团（如Ph-C4H9），这个 基团通过识别环糊精疏水性的内腔，自组装成长链。
烈耦合，有利于载流子在分子间转移。在这样的体 系中，虽然部分地损失了发光效率，但是却有可能 实现较高发光效率与较高载流子迁移率的统一，对 制备高性能的电致发光器件尤其是实现电泵激光具 有重要的意义。
在4, 4′- 二( 2, 3, 4, 5, 6-五氟苯乙烯) -苯乙烯(10FDSSB )体系中通过分子间的F....H相互作用实现分子面对 面的错位平行堆积(图8)。我们通过对分子结构的调整成 功地实现了这种面对面的错位平行堆积, 图9为设计合成 的分子结构。苯基取代基的引入可以有效地抑制分子长 轴平行的“鱼骨刺”堆积结构( trans-DSB) ,在实现面对 面分子堆积的同时, 使得分子沿长轴方向发生错位。 trans-DFPDSB的晶体发光效率达49%, trans-TPDSB聚集 粒子的发光效率甚至比其稀溶液荧光效率还高。
这两个原子的电负性越强，则氢键越强。 当X-H…Y三个原子取直线构型时氢键最强，但是 在很多情况下，受其他分子间或分子内作用的影响， 分子之间无法达到这样的取向。 氢键中X-H一般指向Y原子的孤对电子的方向，以 有利于氢键的形成。 氢键的键长一般被定义为X原子与Y原子之间的距 离，实验结果表明，氢键键长要比共价键键长以及 H原子和Y原子的范德华半径之和要短。
常规氢键
氢键的类型： 对称型氢键和不对称型氢键 一般氢键中由于X原子和Y原子不相同，都属于 不对称型氢键，而对称型氢键除了要求其中X原子 与Y原子相同外，H原子还必须位于这两个原子连 线的中点，这种严格的要求使得对称型氢键只有在 X，Y原子都为O或F原子的时候才能形成。
HF2 中氢键的分子轨道示意图
远远高于trans-DSB聚集体的光致发光效率( < 10% )。 我们最近研究了一系列的苯基取代的transDSB衍生物的发光效率, 结果表明, 苯基取代基的 引入, 有效地增大了分子间的距离, 如CN-DPDSB 晶体中平行分子间的距离为a = 0.66 nm[图4 (C, D) ]， 其晶体的光致发光效率达到了80%。
前沿
分子堆积模式是通过改变分子偶极的堆积 模式, 调节分子偶极间的相互作用, 实现对 有机π-共轭材料发光效率和载流子迁移率的 调控。 有机π-共轭分子的堆积模式是由分子 间作用力(包括范德华力、π-π作用、氢键等) 及这些力的平衡决定的, 是超分子科学研究 的范畴。因此深入认识这些超分子弱相互作 用的本质及其协同效应是实现堆积模式控制 的关键。
环糊精的类别和结构
疏水性内腔 亲水性外壳
常见的离子载体：环糊精
环糊精结合中的憎水效应
- 重叠作用
苯环π−π堆积有面对面和边对面两种作用方式。 边对面方式一般通过芳环上缺电子的氢原子与另一 个芳香环上的π电子云相互作用形成，是一种CH…π型氢键。 石墨的片层通过典型的面对面的π−π堆积作用而 结合在一起，面对面π−π堆积比边对面的方式的强 度相对要更弱，因此石墨片层之间极易因受到外力 而发生滑移。
理论研究结果表明，当2个平行的共轭分子作用 距离足够小时，偶极间的相互作用对固态发光非常 不利；但如果2个分子链间的距离足够大,则可以有 效地减弱偶极间相互作用。增加分子(偶极)间距离 的有效方法是在发光分子生色团上连接较大的取代 基将生色团隔离,从而实现单分子发光。另外，在图 1中沿分子长轴方向平移一个分子,如果平移的距离 足够大,分子聚集体由H-聚集转变为J-聚集,有利于 聚集体发光,在这种情况下跃迁偶极在最低激发态上, 即两个偶极相互作用形成的较低能级为跃迁允许的 能级。对平行的分子堆积(H-聚集)引起的荧光猝灭 现象,可以通过减弱分子间偶极的相互作用提高有机 固体发光效率, 包括增大分子间距离、形成交叉偶 极堆积(X-聚集)及实现错位平行偶极堆积(J-聚集) 等。