
【化】 cage compound
basket; cage; coop; cover; hutch; steamer
【化】 cage
account; certificate; condition; shape; state; written complaint
【醫】 appearance
【化】 chemical compound
籠狀化合物(英文:Cage Compound)是一類具有獨特三維籠狀空間結構的化合物。其分子骨架由多個原子通過共價鍵連接形成封閉或半封閉的籠形空腔,該空腔可包合其他小分子(客體分子),形成主客體包合物(Host-Guest Complex)。在化學領域,此類結構常見于以下兩類物質:
籠形水合物(Clathrate Hydrate)
由水分子通過氫鍵構成多面體籠狀晶格(如五角十二面體、十四面體等),空腔内包合甲烷、乙烷等氣體分子或鹵代烴小分子。此類化合物在能源儲存(如天然氣水合物)和氣體分離中具有應用價值。
來源:國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)術語庫
多面體籠狀分子(Polyhedral Cage Molecules)
例如金剛烷(Adamantane,化學式 C₁₀H₁₆),其碳骨架呈高度對稱的籠狀結構,類似金剛石晶格單元。此類化合物在藥物設計(如抗病毒藥物金剛烷胺)、高分子材料及超分子化學中作為剛性結構單元。
來源:美國化學會(ACS)出版物數據庫
核心特征
如需進一步學術文獻,可參考權威化學數據庫如 Chemical Reviews 或 Angewandte Chemie 相關綜述。
籠狀化合物(cage compound)是一類具有三維中空結構的化合物,其主體分子通過分子間作用力将客體分子包裹在内部空腔中,形成獨特的“籠狀”或“包接”結構。以下是其核心特點及分類的詳細解析:
三維中空結構
主體分子通過氫鍵、範德華力等非共價作用形成籠狀、隧道狀或夾心型晶格結構。例如,氫醌可與氩、氪、氙等稀有氣體形成籠狀化合物,而尿素分子通過氫鍵形成螺旋結構包裹脂肪烴類分子。
主客體關系
主體分子(如環糊精、泡沸石)提供空腔,客體分子(如氣體、有機分子)被完全包圍,形成單相固體化合物。
按主體結構分類
新型籠狀化合物
包括籠狀磷酸酯、籠狀碳(如富勒烯)、瓜環等,具有高熱穩定性和特殊功能。
籠狀化合物因結構可調控性和功能多樣性,成為化學、材料、醫學等領域的交叉研究熱點,未來可能在能源存儲、環境治理等方面發揮更大作用。
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