泛分子
通常,化学键定义为在分子或晶体中两个或多个原子间的强烈相互作用,它导致形成相对稳定的分子和晶体。广义地说,化学键是将原子结合成物质世界的作用力,或称泛化学键。
与泛化学键相对应的是泛分子,泛分子指包括各种原子、分子及其聚集体、组装体,还有分子材料、分子器件和分子机器等。泛化学键包括共价键、离子键、金属键和次级键(分子之间以及分子以上层次的超分子及有序高级结构的组装体,是依靠氢键、盐键、一些弱的共价键和相互作用以及范德华力等结合在一起,这些作用统称为次级键)。
基本信息
- 中文名
泛分子
- 外文名
Generic molecular
- 释义
泛指21世纪化学的研究对象
- 研究层次
各种原子、分子及聚集体等
化学的内涵和定义
化学的内涵随时代前进而改变,在19世纪,恩格斯认为化学是原子的科学,因为化学是研究化学变化,即改变原子的组合和排布,而原子本身不变的科学。到了20世纪,人们认为化学是研究分子的科学,因为在这100年中,在《美国化学文摘》上登录的天然和人工合成的分子和化合物的数目已从1900年的55万种,增加到1999年12月31日的2340万种。没有别的科学能像化学那样制造出如此众多的新分子、新物质.现在世纪之交,我们大家深深地感受到化学的研究对象和研究内容大大扩充了,研究方法深化和延伸了,所以21世纪的化学的内涵有很大的变化。
泛分子的定义及分类
21世纪的化学是研究泛分子的科学泛分子的名词是仿照泛太平洋会议(PanPacificConference),泛美航空公司(PanAmericanAirline)等提出的。泛分子是泛指21世纪化学的研究对象,它可以分为以下10个层次:
1、原子层次
例如近来受到重视的碱金属原子的Bose-Einstein凝聚态。
2、分子片层次
分子片是指组成分子的碎片,例如,一价分子片:CH3OH,Mn(CO)5,Co(CO)4;二价分子片:CH2,NH,Fe(CO)4,Ru(PR3)4;三价分子片:CH,Co(CO)3,NiCp等。
3、结构单元层次
例如芳香化合物的母核,高聚物的单体,蛋白质的氨基酸,DNA的A,C,G,T。高级结构单元,如蛋白质的α-螺旋,β-片层等。
4、分子层次
研究分子层次的问题有如分子周期律,单分子光谱,单分子监测和控制,分子的激发态,吸附态等。
5、超分子层次
超分子是2个分子通过非共价键的分子间作用力结合起来的物质微粒。例如环糊精[γ-CD]是一个分子,形似花盆,它的尺度略大于C60的直径,可以把C60包进去,生成1∶1和2∶1的超分子,艾滋病病毒HIV是一个生物大分子,其活性部位形似环糊精,大小与C60十分接近,它们可以形成超分子。因此,C60可以抑制艾滋病病毒HIV。环糊精分子还可作为主体,把其他小分子包在里面,又可作为客体,插人Zr(HPO4)(H2O)晶体的结构层之间,组装成复杂的超分子体系。
6、高分子层次
7、生物分子(biomolecules)层次
8、纳米
分子和纳米聚集体层次,例如碳纳米管、纳米金属、微乳、胶束、反胶束、气溶胶、纳米微孔结构、纳米厚度的膜、固体表面的有序膜、单分子分散膜等。
9、原子和分子的宏观聚集体层次