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包合物

 Anney0619 2011-03-30

包合物

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包合物概述
分类
  1. 结晶包合物
  2. 分子包合物
  3. 大分子包合物
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编辑本段包合物概述

  clathrate compounds;clathrate inclusion compound
  一类有机晶体。其结构中含有两种结构单位,即包合物是由两种化合物组成的:一种是能将其他化合物囚禁在它的结构骨架空穴里的化合物,称为包合剂或主体分子;另一种是被囚禁在包合剂结构的空穴或孔道中的化合物,称为被包合剂或客体分子。客体分子的大小受包合剂空穴的几何尺寸及形状的限制。包合物的组成(包合剂与被包合剂的比例)由骨架中可资利用的空隙数决定。20世纪40年代H.M.鲍威尔利用X射线衍射法弄清了包合物中主体分子与客体分子之间通常不形成强的化学键,包合物中主、客体分子原有的化学性质不变,大多数包合物中主体分子与客体分子之间以范德瓦耳斯力氢键相结合。

编辑本段分类

  包合物是一种特殊类型的化合物。由分子被包在晶体结构空腔大分子固有的空腔中形成。各组分间按一定的比例结合,但不是靠化学键力而是靠组分间紧密吻合,使较小的分子不致脱离。分子的几何形状是决定因素。分为三类:

结晶包合物

  结晶包合物,化合物被包在分子晶体的空腔中,如直链烃被包在尿素晶体结构中形成的管道状包合物,可用以分离不同大小的烃;

分子包合物

  分子包合物,包在较大的有孔穴的环状分子中,如淀粉的降解物环糊精呈现出大环形的分子排列,可与烃、卤代烷芳烃等形成包合物;

大分子包合物

  大分子包合物,分子筛蛋白质的吸附化合物和蓝色的淀粉-碘化合物等属此类。聚乙烯醇的蓝色碘包合物在伸张状态中呈现出强烈的二色性,工业上用以制造(光)偏振片护目镜。分子筛在工业上广泛用于分离烃类石油裂解。大分子包合物在生物体内可能起重要作用。
  常见的包合物有氢醌惰性气体元素的加合物,尿素烷烃的加合物,硫脲的加合物,冠醚类复合物。
 
例子:
 
什么是包合物呢?直链淀粉是由α-葡萄糖分子缩合而成螺旋状的长长的螺旋体,每个葡萄糖单元都仍有羟基暴露在螺旋外。碘分子跟这些羟基作用,使碘分子嵌入淀粉螺旋体的轴心部位。碘跟淀粉的这种作用叫做包合作用,生成物叫做包合物。

在淀粉跟碘生成的包合物中,每个碘分子跟6个葡萄糖单元配合,淀粉链以直径0.13 pm绕成螺旋状,碘分子处在螺旋的轴心部位。

淀粉跟碘生成的包合物的颜色,跟淀粉的聚合度或相对分子质量有关。在一定的聚合度或相对分子质量范围内,随聚合度或相对分子质量的增加,包合物的颜色的变化由无色、橙色、淡红、紫色到蓝色。例如,直链淀粉的聚合度是200~980或相对分子质量范围是32 000~160 000时,包合物的颜色是蓝色。分支很多的支链淀粉,在支链上的直链平均聚合度20~28,这样形成的包合物是紫色的。糊精的聚合度更低,显棕红色、红色、淡红色等。下表就是淀粉的聚合度和生成碘包合物的颜色

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