Cyclodextrin Materials Photochemistry, Photophysics and Photobiology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Elsevier Science Ltd

作者:Douhal, Abderrazzak 编

出品人:

页数:340

译者:

出版时间:2006-9

价格:$ 293.80

装帧:HRD

isbn号码:9780444527806

丛书系列:

图书标签:

• Cyclodextrin
• Photochemistry
• Photophysics
• Photobiology
• Materials Science
• Supramolecular Chemistry
• Host-Guest Chemistry
• Light-Matter Interactions
• Spectroscopy
• Nanomaterials

好的，这是一份关于《环糊精材料的光化学、光物理和光生物学》一书的详细图书简介，旨在全面介绍该领域的研究进展和关键概念，而不涉及对该书具体内容的引用或概述。 --- 环糊精材料：结构、功能与前沿应用 图书简介 环糊精（Cyclodextrins, CDs）是一类由葡萄糖单元通过 $alpha-1, 4$ 糖苷键连接而成的寡糖，因其独特的截头圆锥形结构而闻名。这种结构赋予了环糊精一个疏水的内部空腔和亲水性的外部表面，使其成为自然界中功能最为多样的分子基质之一。本书旨在深入探讨环糊精材料的合成、表征、结构-功能关系，及其在现代化学、材料科学、生物医学和环境科学等多个前沿领域中的广阔应用前景。 第一部分：环糊精的结构基础与合成 环糊精的分子特性是理解其功能的基础。天然环糊精主要由 $alpha$-CD（6个葡萄糖单元）、$eta$-CD（7个单元）和 $gamma$-CD（8个单元）组成。它们的空腔尺寸差异显著，这直接决定了它们与不同尺寸客体分子的包合能力。 分子结构与构象动力学： 环糊精分子并非刚性结构，其内部空腔和外部羟基的构象会随着温度、溶剂性质和客体分子的存在而动态变化。本部分将详细阐述这些构象转换如何影响包合/释放动力学以及最终的应用性能。此外，还会介绍环糊精寡聚体、聚合物网络（如交联环糊精）的形成机制及其宏观性能的改变。 功能化与改性策略： 为了拓宽环糊精的应用范围，对其进行化学修饰是关键步骤。这些修饰可以发生在伯羟基（C6位）或仲羟基（C2位和C3位）。通过引入不同的官能团（如烷基、羧基、胺基、离子液体基团或荧光基团），可以精确调控环糊精的溶解度、亲和力、反应活性以及自组装行为。详细讨论将涵盖醚化、酯化、侧链聚合以及接枝共聚等经典与新型的合成路线。 第二部分：环糊精材料的物理化学特性 环糊精材料的特殊性能主要源于其与客体分子之间通过非共价相互作用形成的包合复合物（Inclusion Complexes）。理解这些复合物的热力学和动力学过程，是设计高效应用系统的核心。 包合热力学与平衡： 包合过程涉及范德华力、氢键、疏水作用以及熵驱动效应。本部分将深入分析在不同溶剂体系（水相、有机相或混合体系）中，包合常数（$K_{ ext{assoc}}$）的测定方法（如滴定法、光谱法）及其影响因素。特别关注空腔几何匹配度对包合效率的决定性影响。 超分子组装： 环糊精分子能够通过分子间氢键或疏水相互作用，在特定条件下形成有序的超分子结构，如纤维、凝胶或纳米颗粒。这些自组装行为的驱动力，以及如何通过结构设计（如连接单元的选择）来控制组装形态，是本部分探讨的重点。这些自组装结构在药物递送和分子识别中展现出巨大的潜力。 第三部分：先进材料中的应用基础 环糊精作为功能性分子支架，在构建新型功能材料方面扮演着不可替代的角色。 分离与纯化技术： 凭借其独特的选择性包合能力，环糊精及其衍生材料在色谱分离领域具有重要地位。详细介绍如何利用环糊精固定相或手性环糊精用于对映异构体的有效拆分。同时，在膜分离技术中，环糊精的引入如何提高对特定污染物或目标分子的选择透过性。 功能性基质与催化： 环糊精空腔可以作为微反应器，在分子尺度上调控反应物的空间取向和局部环境，从而影响反应的选择性或速率。本部分将探讨环糊精在模拟酶催化反应中的应用，特别是在有机合成和绿色化学中利用其提高对映选择性或区域选择性的案例。 环境修复与吸附： 环糊精的亲水性外表面和疏水性空腔使其成为高效的污染物吸附剂。重点讨论环糊精基吸附材料对有机污染物（如农药、染料、内分泌干扰物）的去除机制，以及如何设计高容量、可再生的环糊精聚合物网络用于水处理。 第四部分：生物医学领域的交叉前沿 环糊精在生物系统中的应用是当前研究的热点，尤其是在提高难溶性药物的生物利用度和靶向递送方面。 药物增溶与递送系统： 许多新药分子具有极差的水溶性，限制了它们的临床应用。环糊精通过形成包合复合物显著提高这些药物的水溶性，并改善其口服吸收率。深入分析不同环糊精衍生物在稳定、保护活性成分免受降解方面的作用。此外，基于环糊精的纳米载体（如聚合物胶束、纳米粒）的设计，如何实现对药物的控释和靶向递送，也是本部分关注的核心。 生物相容性与安全性评估： 在将其应用于活体系统前，对环糊精及其衍生物的毒理学特性和生物相容性进行全面评估至关重要。讨论不同修饰基团对细胞毒性的影响，以及口服或注射后在体内的代谢途径。 分子探针与生物传感： 利用环糊精对特定生物分子（如胆固醇、神经递质或特定蛋白质）的亲和力，可以构建高灵敏度的生物传感器。本部分将涵盖如何将环糊精单元与光学、电化学信号转换元件结合，用于实时监测生物过程或疾病标志物。 结论与展望 环糊精材料的研究正处于一个高速发展的阶段，其多功能性和可设计性预示着其在解决人类面临的诸多挑战中将发挥更大的作用。未来的研究方向将侧重于开发具有更高选择性和动态响应性的智能环糊精系统，以及探索其在更复杂生物环境中的精确调控能力。本书旨在为该领域的科研人员、工程师和研究生提供一个全面、深入且具有前瞻性的参考框架。

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