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| 編輯推薦： |
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本书第1章绪论，为配位超分子笼的基础知识部分，主要介绍配位超分子笼的简介、组装策略、效应、结构表征和性能应用。从第2章开始，是关于有机金属笼的合成表征、性能测定、催化反应等实验介绍。
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| 內容簡介： |
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《配位超分子笼化学实验》是基础学科拔尖学生培养基地化学系列教材之一。配位超分子笼是由金属离子和有机配体通过配位作用驱动的自组装过程构造的一类具有规则外形、特定尺寸和内部空腔的超分子配合物，在催化、分离、输运、诊疗、光电等不同领域具有独特的性能和应用。本实验教材基于编者课题组系统性的配位超分子笼研究工作，从合成、表征到性能研究全链条切入，编排了一系列适合于本科生（强基班、拔尖班）和研究生的本硕博一体化教学与科研训练的实验课程，融合了有机化学、无机化学、物理化学、分析化学、仪器分析等多门课程的基础知识，仪器操作、测试的专门技能，以及催化、发光、分离、诊疗等应用基础研究进展。本书配有彩图，读者可扫描封底二维码获取。《配位超分子笼化学实验》可供高等学校化学、材料学及相关专业学生使用，也可供从事该领域的科研人员学习参考。
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| 目錄：
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第1章 绪论11.1 配位超分子笼简介 11.2 配位超分子笼组装策略 31.3 配位超分子笼效应 51.4 配位超分子笼结构表征 141.5 配位超分子笼性能应用 15第2章 有机金属笼（MOC-16） 的合成与表征实验24实验1 微波法合成[Ru(phen)3]Cl2 24实验2 用酒石酸锑钾对[Ru(phen)3]Cl2 进行手性拆分 26实验3 金属配体RuL3 的合成 29实验4 手性金属配体RuL3 的合成 34实验5 有机金属笼MOC-16的制备 38实验6 手性有机金属笼Δ-/Λ-MOC-16的制备 40实验7 [Ru(phen)3]Cl2 和MOC-16的晶体生长和结构分析 43实验8 MOC-16的核磁表征 48实验9 核磁滴定研究MOC-16的组装过程 54实验10 MOC-16的质谱表征研究 57第3章 有机金属笼(MOC-16) 的物化性能实验61实验11 MOC-16的紫外-可见吸收和发光光谱 61实验12 MOC-16的瞬态吸收光谱 65实验13 MOC-16的循环伏安测试 68实验14 MOC-16的pKa 位移测定 72实验15 MOC-16单线态氧产率的测定 79实验16 MOC-16的激光共聚焦细胞成像 83实验17 利用核磁研究MOC-16的主-客体化学 86实验18 MOC-16与光引发剂有机分子的主-客体相互作用 90实验19 电子顺磁共振在MOC-16主-客体研究中的应用 93实验20 手性MOC-16的旋光和圆二色光谱 97实验21 手性MOC-16主-客体作用的动力学和热力学研究 100实验22 手性MOC-16对6-Br-BINOL的手性拆分 103实验23 基于MOC-16的分子笼结构模拟 105实验24 MOC-16空腔结合客体能力的模拟 109第4章 有机金属笼(MOC-16) 的催化反应实验114实验25 MOC-16光解水产氢性能 114实验26 MOC-16限域催化:苊烯顺反选择性[2+2]环加成 120实验27 MOC-16限域催化:1-溴代苊烯不对称[2+2]环加成 124实验28 MOC-16限域催化:查耳酮非对映选择性[2+2]环加成 128实验29 MOC-16限域催化:查耳酮-肉桂酸非对映选择性[2+2]环加成 132实验30 MOC-16限域催化:苯乙炔在酸碱两性开放孔溶液中的H/D交换 135实验31 MOC-16限域催化:苯乙炔在酸碱两性开放孔溶液中的偶联反应 138实验32 MOC-16限域催化:酸碱两性开放孔溶液中的Knoevenagel缩合反应 140实验33 MOC-16限域催化:酸碱两性开放孔溶液中的酸碱串联反应 142实验34 MOC-16限域催化:酸碱两性开放孔溶液中的A3-偶联反应 145第5章 有机金属笼（MOC-42）的合成与性能实验147实验35 MOC-42的合成及手性拆分 147实验36 MOC-42的分解动力学 150实验37 MOC-42的手性和酸碱动力学 152实验38 MOC-42的循环伏安测试 155实验39 手性MOC-42用于BINOL连续拆分 157附录159附录1 部分实验结果数据汇总 159附录2 物理常数表 162
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配位超分子笼又称超分子有机金属笼（SMOCs），是指由金属离子和有机配体通过配位作用驱动的自组装过程构造的一类具有规则外形、特定尺寸和内部空腔的超分子配合物。超分子笼化学发展于穴醚、杯芳烃等传统共价分子笼的主-客体化学，是源于对蛋白质笼［如铁蛋白（ferrintin），网格蛋白（clathrin）］、酶活性中心、离子传输通道等基本生物功能单位的形状与微环境的模拟而发展起来的仿生自组装超分子化学。超分子笼具有热力学稳定性、骨架刚性和主-客体识别与动态交换性能，因此相当于在均相溶液中营造了一个非均相的异相性微纳化学空间，呈现独特的仿酶超分子笼效应。与人们所熟知的瞬态、易变的“溶剂笼效应”不同，超分子笼的规则、刚性骨架和选择性分子识别性能为仿酶限域催化奠定了基础。其高对称性的多重有机、金属功能单元的空间配置，便于实现多功能的空间耦合、协同效应。而限域空间的分子相互作用、扩散、碰撞、取向均与开放自由体系的大量分子统计行为不同，因此可以认为是在热力学的温度标度、动力学的时间标度之外，产生了空间限域的体积标度，由此可能会获得一些特异的物理化学性质、分子反应机制或分子传输性能。基于以上理念，笔者课题组近年来构造了一系列配位超分子笼，通过引入具有不同物理化学性质的功能单元，研究各种性能在微纳限域空间的配置、协同、耦合作用，发展基于配位超分子笼的限域催化、限域发光和限域传输，推动超分子笼在催化、分离、输运、诊疗、光电等相关领域的应用研究。本书基于笔者课题组系统性的配位超分子笼研究工作，着重训练学生在科研工作中进行有机合成、结构鉴定、催化、拆分、光谱分析、理论模拟、细胞与生物成像等实验时的流程范式，培训学生常用的核磁共振、质谱、色谱、X射线衍射、荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、旋光与CD光谱、激光共聚焦显微镜等仪器设备的使用技术与模拟软件的应用技能，培养学生自主查阅文献以及分析问题、解决问题的能力。此外，由于配位超分子笼结构的复杂性，因此书中相关图旁配有二维码，读者可扫码观看彩图。希望读者可以由此了解超分子笼化学及其在限域催化、发光和传输等领域的应用，并对其科研工作有所启发。本书由苏成勇、潘梅主编，本课题组内的老师及研究生韦张文、李康、吴凯、郭靖、王静思、鲁玉麟、黄银慧、宋嘉琦、陈杰、张晓东、阮嘉、王远帆、王亚平、刘媛媛、张宇、罗宇成、王家骏等参与了若干实验的编写与修订，胡鹏、江继军、王大为、范雅楠、杜彬彬等老师也参与了相应实验内容的探索与实践工作，付出了艰辛的劳动，在此表示衷心的感谢。另外也感谢广东省本科高校教学质量与教学改革工程建设项目、中山大学研究生教育教学改革研究项目、本科教学质量工程类项目和莱恩功能材料研究所等对本书出版所给予的资助。由于编者水平有限，书中内容难免挂一漏万，在此深表歉意，恳请读者批评指正。编者2022年3月于中山大学东校园
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