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课件网) 第三章 第四节 配合物与超分子 0 第2课时 在1987年，由于合成了穴状配体，唐纳德·克拉姆（Donald Cram）让·玛丽·莱恩和查尔斯·佩德森（Charles Pedersen）共享了诺贝尔化学奖。 1987年诺贝尔化学奖授予了超分子化学研究方面的三位科学家 克拉姆(美国) 佩德森(美国) 莱恩(法国) 超分子长什么样子？ 是如何形成的？ 这就是所谓的超分子 分子间通过氢键相互结合，形成具有固定组成的一个分子簇。 双螺旋DNA的两条分子链是通过什么结合的？ 思考讨论 DNA碱基对是通过氢键相互识别并结合的 两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体 1.定义： 2.粒子之间作用： 二、超分子 超分子定义中的分子是广义的，包括离子。 ———非共价键 通过非共价键结合，包括氢键、范德华力静电作用等 有限的 无限伸展的 二、超分子 3.超分子的大小： 有限的或无限伸展的 超分子有何特征及应用？ 二、超分子 (1)分子识别 4.超分子的重要特征及其应用： 举例 1“杯酚”分离 C60 和 C70 1942年奥地利人金克（Zinke）在研究酚醛树脂的过程中，由对叔丁基苯酚与甲醛溶液的反应，意外合成了“杯酚”。 “杯酚”一般是由亚甲基桥连苯酚单元所构成的大环化合物。具有大小可调节的空腔，可盛不同尺寸的分子或离子。 如何分离 C60 和 C70？ 阅读分离 C60 和 C70的实验示意图，寻找该实验中的超分子？ 杯酚与C60通过范德华力相结合，通过尺寸匹配实现分子识别 如何分离杯酚和氯仿？ 蒸馏 是分子中含有多个“氧-亚甲基”-结构单元的大环多醚 皇冠状的分子 资料在线 冠醚 资料在线 冠醚 命名方法 12-冠-4 15-冠-5 C 原子：2×5＝10 O 原子：5 10 + 5＝15 O 原子：5 把环上所含C、O原子的总数标注在“冠”字之前，把其中所含氧原子数标注在“冠”之后。 冠醚是皇冠状的分子，有不同大小的空穴，能与正离子，尤其是碱金属离子络合，并随环的大小不同而与不同的金属离子络合，利用此性质可以识别碱金属离子，从而实现选择性结合，在有机反应中可作催化剂。 二、超分子 (1)分子识别 4.超分子的重要特征及其应用： 冠醚的空穴结构对离子有选择作用 举例 2冠醚识别碱金属离子 冠醚 冠醚空腔直径/pm 合适的粒子（直径/pm） 12-冠-4 120～150 Li+（152） 15-冠-5 170～220 Na+（204） 18-冠-6 260～320 K+（276） Rb+（304） 21-冠-7 340～430 Cs+（334） K+直径为276 pm，应该选择哪种冠醚呢？ 问题：碱金属离子或大或小，猜想冠醚是如何识别它们的？ 冠醚与金属阳离子通过配位作用相结合，不同大小的冠醚可以识别不同大小的碱金属离子。 1.冠醚靠什么原子吸引阳离子？ C 原子是环的骨架，稳定了整个冠醚 O原子吸引阳离子 思考· 讨论 2.冠醚与碱金属离子之间的配位键属于离子键、共价键、氢键还是分子间作用力？ 共价键 思考· 讨论 3.冠醚与碱金属离子形成配合物得到的晶体里还有什么粒子，这类晶体是离子晶体、共价晶体还是分子晶体？ 阴离子 离子晶体 思考· 讨论 问题背景： 高锰酸钾溶液可以氧化甲苯，从而褪色。 但是高锰酸钾溶解在水中，难溶于甲苯，难以和甲苯充分接触。实验时需要不断振荡，二者才能充分反应，溶液褪色 探究· 拓展 实例分析：相转移催化剂 示例实验：甲苯与高锰酸钾溶液的反应 实验数据：溶有18-冠-6的甲苯与高锰酸钾水溶液反应 甲苯中冠醚的浓度 褪色时间 30 g/L 5 min不褪色 60 g/L 5 min明显褪色 120 g/L 4.5 min明显褪色 实验改进：做上述实验时，加入冠醚(18-冠-6) 实验数据：冠醚可以催化这个反应 二、超分子 应用：相催化反应 4.超分子的重要特征及其应用： MnO4－ 二、超分子 4.超分子的重要特征及其应用： 18-冠-6的大小与金属K+离子匹配，将K+ ... ...
