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出版者:Springer

作者:Eaton, Sandra S. (EDT)/ Eaton, Gareth R. (EDT)/ Berliner, Lawrence J. (EDT)

出品人:

页数:546

译者:

出版时间:2004-08-19

价格:USD 249.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780306485060

丛书系列:

图书标签:

• 生物医学EPR
• 电子顺磁共振
• 医学物理
• 生物物理
• 自由基
• 氧化应激
• 疾病诊断
• 生物标记物
• 纳米医学
• 光谱学

好的，以下是一本关于“生物医学电子顺磁共振波谱学——第一部分”主题之外的、内容详尽的图书简介。这本书的焦点将完全集中在“先进有机合成方法学与催化剂设计”这一交叉领域。 --- 书籍名称：《高级不对称催化与手性分子构建：从机理到应用》 内容提要 本书是对现代有机合成化学领域中，特别是不对称催化和手性分子构建这一核心分支的全面而深入的学术论述。它旨在为有机化学家、药物化学家以及材料科学家提供一个超越基础教科书知识的高级参考框架，重点关注催化剂创新的前沿进展、反应机理的精细解析，以及如何将这些尖端技术转化为高效、绿色的合成实践。 全书结构分为五个主要部分，系统地涵盖了从新型配体设计到复杂天然产物全合成中的实际应用。 --- 第一部分：不对称催化理论基础与催化剂设计原理 (Foundations and Catalyst Design) 本部分奠定了理解现代不对称催化的理论基石，并详细阐述了如何基于理论预测来设计高性能催化剂。 第一章：手性环境的量子力学基础 本章深入探讨了手性诱导的本质。我们不仅回顾了传统的立体电子效应，更侧重于利用密度泛函理论（DFT）计算来精确预测过渡态的能量差 ($DeltaDelta G^{ddagger}$)，以及如何通过结构优化来最大化这一能量差。讨论将包括：手性口袋的几何限制、非共价相互作用（如C-H $cdots$ $pi$ 堆积、氢键网络）在立体选择性控制中的关键作用。 第二章：新型配体骨架的模块化合成 本章聚焦于支撑现代催化反应的骨架。重点介绍了几类突破性的配体平台，包括：刚性骨架的C2对称联芳基膦配体（如高阶BINAP衍生物和Phos-Ox系列）的快速构建策略；非传统杂原子配体（如二氮杂环卡宾/NHC）的合成方法学及其在金属配位化学中的特殊优势。特别关注如何通过高通量合成和组合化学策略来快速筛选出具有特定立体化学偏好的配体库。 第三章：非经典金属中心与路易斯酸协同催化 超越传统的贵金属（Rh, Ir, Pd, Ru），本部分详细讨论了第一行过渡金属（如Fe, Co, Ni）在不对称催化中的崛起。阐述了如何通过精密的配体工程，赋予这些廉价金属与贵金属匹敌甚至超越其性能的催化活性和选择性。此外，本章探讨了有机小分子路易斯酸（如手性硼酸盐或硅烷催化剂）与金属催化剂的协同作用机制，以实现更温和的反应条件和更宽泛的底物适用性。 --- 第二部分：关键不对称反应类型的深度解析 (Deep Dive into Key Asymmetric Transformations) 本部分深入剖析了当前有机合成中最具挑战性和应用价值的几类不对称反应，强调了机理控制与反应条件的优化。 第四章：C-H 键的定向官能化与不对称活化 C-H 键活化是合成化学的“圣杯”之一。本章聚焦于如何通过手性导向基团（Directing Groups, DG）或手性催化剂的引导，实现烯烃或芳烃C-H键的不对称氧化、胺化或烯烃化。讨论包括如何控制位点选择性（邻位、间位、对位）和对映选择性，并对比了光氧化还原催化辅助下的C-H键官能化策略。 第五章：不对称氢化、胺化与硼化反应的最新进展 本章回顾了经典的不对称氢化反应，重点关注高压和常压条件下的异质相不对称催化的突破，这对于工业化放大至关重要。在胺化和硼化方面，侧重于如何利用新型铱或镍催化剂实现对不活化烯烃（如未取代的内烯烃）的高效不对称转化，这在构建复杂氮杂环骨架时具有不可替代的地位。 第六章：不对称碳-碳键形成反应的再定义 本章探讨了不对称Aldol、Mannich、Michael加成反应的新范式。特别关注流动化学（Flow Chemistry）平台中，如何利用固载化手性催化剂或在微通道反应器中实现对瞬态活性中间体（如烯醇化物、亚胺离子）的瞬时控制，从而显著提高反应速率和立体控制的鲁棒性。 --- 第三部分：有机小分子催化的前沿拓展 (Frontiers in Organocatalysis) 本部分专注于无需金属参与的催化体系，特别是多功能有机小分子催化剂在复杂分子构建中的应用。 第七章：新型手性仲胺和硫脲催化剂的设计 详细分析了MacMillan型仲胺催化剂和Jørgensen型硫脲催化剂的最新结构变体。重点阐述了这些催化剂如何通过双重活化模式（例如，一个位点形成亚胺离子，另一个位点通过氢键稳定亲核试剂）来实现对醛酮底物的超高选择性转化。讨论将延伸至利用这些催化剂进行串联反应（Tandem Reactions）。 第八章：光催化有机合成与手性控制 本章是关于可见光驱动的自由基化学在不对称合成中的应用。介绍如何利用低成本、易于获得的有机光敏剂（如吩噻嗪衍生物）来产生手性自由基中间体。讨论其在不对称Minisci反应、自由基环化以及烯丙基化反应中的实际表现和机理路径的辨识方法。 --- 第四部分：复杂分子合成与新催化剂的验证 (Complexity Generation and Validation) 本部分将理论和新方法学应用于实际的复杂分子构建中，作为检验催化剂性能的试金石。 第九章：不对称催化在天然产物全合成中的应用实例 精选了近年来（过去十年内）利用新型不对称催化策略成功完成的三个具有里程碑意义的天然产物全合成案例（例如，高度氧化的萜类化合物、复杂生物碱）。分析这些案例中，关键的手性中心是如何通过催化步骤一次性高效构建的，以及所用催化体系的创新性。 第十章：手性分离与催化剂回收策略 对于工业应用而言，催化剂的稳定性和可回收性至关重要。本章讨论了非均相化策略，包括将均相催化剂固定在介孔硅胶、MOFs或聚合物载体上的方法。同时，对比了模拟流动色谱（SMB）与高效不对称催化在公斤级手性药物中间体生产中的成本效益分析。 --- 第五部分：未来展望与方法学整合 (Future Perspectives) 第十一章：人工智能与高通量实验在催化剂发现中的角色 展望未来，本章探讨了机器学习（ML）模型如何加速催化剂筛选过程，通过分析已有的配体-金属-反应数据，预测新的最优结构。讨论如何结合自动化高通量反应平台（HTE），实时监测反应参数（如温度梯度、浓度波动），以加速新催化体系的优化和机理研究。 --- 目标读者： 资深博士研究生、博士后研究人员、制药和精细化工行业的高级研发化学家。 特点： 内容聚焦于机理的深度、催化剂设计的创新性、以及在复杂分子构建中的实际效能，是当前有机合成前沿的权威指南。

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