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超分子(ちょうぶんし、英語:supramolecule)とは、複数の分子が共有結合以外の結合(配位結合、水素結合など)や比較的弱い相互作用により秩序だって集合した化合物・単体のことを指す。
超分子の概念は、ジャン=マリー・レーンらによって提唱された。初期にはクラウンエーテル、シクロデキストリンなど、分子間相互作用によって分子やイオンを内包する「ホストゲスト」化合物が特に研究された。近年では、複数ユニットから構成されるタンパク質やLB膜、自己組織化膜、液晶、腐植酸なども超分子として研究されている。
分子間相互作用を利用して、複雑な構造を持つ超分子であるロタキサン、カテナン、分子カプセルなどが合成されている。
クラウンエーテルの発見者であるチャールズ・ペダーセンおよびドナルド・クラム、ジャン=マリー・レーンらは「高選択的に構造特異的な相互作用をする分子の開発と応用」によりノーベル化学賞を受賞した。
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