超分子化学(ちょうぶんしかがく)
最終更新:2026/4/19
超分子化学は、分子間相互作用を利用して構築される複雑な構造体とその機能に関する化学分野である。
別名・同義語 分子集合化学分子認識化学
ポイント
従来の化学が分子の構成と結合に焦点を当てるのに対し、超分子化学は分子間の集合体としての性質に着目する。自己組織化やホスト・ゲスト化学が重要な概念となる。
超分子化学とは
超分子化学は、分子間の非共有結合的な相互作用(水素結合、ファンデルワールス力、静電相互作用、疎水性相互作用など)を利用して構築される、複数の分子からなる集合体(超分子)の構造、性質、機能に関する学問分野である。1975年に、化学者フレデリック・ダニシェフスキーによって提唱された。
超分子化学の歴史
超分子化学の萌芽は、19世紀後半の包接化合物(ホスト・ゲスト化学)の研究に遡る。しかし、1970年代以降、分子認識、自己組織化、分子デバイスといった概念が発展し、超分子化学が独立した分野として確立された。特に、1987年にノーベル化学賞を受賞したドナルド・J・クラム、ジャン=マリー・レーン、チャールズ・J・パダーレクの業績は、超分子化学の発展に大きく貢献した。
超分子化学の主要な概念
- 分子認識: ホスト分子が特定のゲスト分子を選択的に認識し、結合する現象。
- 自己組織化: 分子同士が自発的に相互作用し、秩序だった構造を形成する現象。
- ホスト・ゲスト化学: ホスト分子がゲスト分子を包接し、安定化させる化学。
- 超分子集合体: 分子間相互作用によって形成される、複数の分子からなる集合体(例:ミセル、リポソーム、超分子ポリマー)。
超分子化学の応用
超分子化学は、様々な分野への応用が期待されている。