《Metallomacrocycles: From Structures to Applications》书评

华南理工大学化学与化工学院 孙志红

一、概述

《Metallomacrocycles: From Structures to Applications》由英国皇家学会出版社出版于2019年，作者为华东师范大学的杨海波教授。本书涵盖金属大环的设计原理、结构、性能、功能化和应用等各个方面，可供化学、材料和生物方向的科研人员参考。

二、内容简介

金属大环伴随超分子化学的发展获得广泛关注。本书聚焦于金属大环的合成方法、自组装策略、结构与性能的关系以及在催化和传感方向的应用。本书总共分为10章，具体研究内容如下：

第1章 从大环到金属大环

本章首先回顾了超分子大环的定义和发展历程，然后着重探讨了配位自组装的策略和构筑二维金属大环的方法，本章最后介绍了通过质谱和X射线测试表征金属大环以及金属大环的特性。

第2章 自组装金属大环的设计原理

本章介绍了三种基于金属配位作用构筑金属大环的方法，即定向成键法、对称相互作用和弱连接法。其中，重点介绍了定向成键法的设计原则：给体配体为高度方向性的双枝吡啶基元，受体配体与不饱和的过渡金属部分配位，结构较为刚性的给受体配位前体有合适的化学计量比。

第3章 配位驱动自组装金属大环的自组织

自组织是在多元混合体系中分子通过选择性识别形成高度有序结构的现象。本章介绍了二元、三元和多元自组织体系构筑金属大环的方法，并强调了结构基元的设计策略和组装机制。

第4章 自组装手性金属大环

本章首先详细阐述了自组装手性金属大环的三种合成策略，即引入手性桥连配体，引入具有手性封端基团的手性金属辅助剂；引入具有特定配位几何形状的固有手性金属中心。本章最后介绍了手性金属大环在手性传感和不对称催化方向的应用。

第5章 半三明治型基于铱和铑的有机金属大环

本章总结了作者在半三明治型铱和铑复合物的研究进展，包括通过配位驱动自组装合成特定结构金属分子夹的设计方法；通过环金属化驱动自组装合成有机金属聚集体；研究目标体系的主客体作用，模板调控光反应和模拟酶催化反应。

第6章 金属大环的超分子转变

金属配体配位键具有一定的刚性和动态可逆性，通过调节溶剂、浓度、客体、光照在内的各种外部条件，可以激发金属大环的结构转变。本章根据金属大环的结构特性，总结了金属大环和一维金属超分子聚合物，金属大环和二维金属大环，金属大环和三维金属笼之间三种类型的超分子转变。

第7章 功能自组装金属大环的配位驱动自组装

本章主要聚焦于功能型的自组装金属大环，功能基团可以通过前组装和后组装修饰的方法在大环顶点、边缘和侧基位置引入。本章根据引入官能团的类型，总结了功能金属大环的光物理性质、电化学性质、支状化合物和聚合物表面性质、主客体性质和催化性能。

第8章 基于自组装金属大环的高度有序的超分子体系

金属大环可以通过分级自组装构筑更为有序的超分子功能材料。本章根据次级驱动力的类型，总结了基于金属大环的有序超分子聚集体的研究进展。

第9章 自组装金属大环的应用I：生物应用

本章总结了自组装金属大环在抗癌、结合DNA、蛋白质和药物传输方向的应用进展。

第10章 自组装金属大环的应用II：催化剂和传感

金属大环通过配位自组装可以构筑各种形状和尺寸的环状结构，并在催化和传感方向具有广阔的应用前景。本章主要总结了不同类型的自组装金属大环的设计、合成及其在催化和传感方向的研究进展。

三、编写特点

本书是超分子化学专著中的一本，内容紧跟前沿研究方向，聚焦于金属大环的最新研究进展，突出分子设计和金属配位自组装对大环结构和性能的调控。内容针对性和文献时效性强，对于从事化学材料特别是超分子化学的科研人员了解前沿方向和开拓视野大有助益。

本馆馆藏索书号：O614/M587，馆藏地：华南理工大学-五山校区-外文图书区