Electroorganic Reduction Synthesis

Electroorganic Reduction Synthesis pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc 作者:Torii, Sigeru 出品人: 页数:830 译者: 出版时间:2006-5 价格:224.00 元 装帧:HRD isbn号码:9783527315390 丛书系列:
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  • Electrode Materials
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具体描述

This two-volume book presents everything you need to know about modern electroorganic reduction methods, covering all important organic substance classes, such as aldehydes, olefins, aromatic and halogenated compounds. Besides a plethora of modern reaction methods, it also treats such other important aspects as product selectivity, types of electrolysis cells and effects of additives. With its clear structure and its focus on synthetic methods, this is a source of high quality information for every chemist working in this field.

From the Contents:

Electrochemical Reduction and Product Selectivity

Electroreduction of Aldehydes, Ketones, Acids, Esters and Acids Anhydride

Electroreductive Reaction of Olefins

Electroreductive Reaction of Aromatic Compounds

Electroreduction of Nitrogen Compounds

Electroreduction of Sulfur, Selenium, and Tellurium Compounds

Electroreduction of Halogenated Compounds

Electroreduction of Alcohols, Ethers, and Esters

Electroreduction of Organic Compounds Involving Group IIIA, IVA, VA, IB and IIB Elements

Electroreduction of Organometallic Compounds

Indirect Electroreduction Using Metal Complex Redox and Organic Redox Mediators

Electrogenerated Base-Assisted Conversion

Electropolymerization

书名:《环境友好型有机合成:催化与可持续性》 内容简介 导言:面向未来的化学合成范式 本书全面探讨了当代有机合成化学领域中,以环境责任和社会可持续性为核心的创新路径。在全球日益关注气候变化、资源枯耗与化学品毒性的大背景下,传统的、高能耗、高污染的合成方法正面临严峻挑战。《环境友好型有机合成:催化与可持续性》旨在为化学研究人员、工业界工程师以及政策制定者提供一个详尽的路线图,指导我们如何构建更绿色、更高效、更安全的化学制造体系。全书紧密围绕“原子经济性”、“能源效率”、“溶剂替代”和“催化创新”这四大支柱展开论述。 第一部分:绿色化学的基础与原则 本部分首先对绿色化学的十二项原则进行了深入的解析,并结合现代化学工业的实际案例,阐述了这些原则在实验室到工业化放大过程中的具体应用与衡量标准。重点讨论了如何利用过程分析技术(PAT)实时监测反应进程,以最大化转化率并最小化副产物的生成。 原子经济性与E-因子分析的精进: 深入分析了如何通过设计更具选择性的反应,将反应物尽可能多地转化为目标产物。本章详细介绍了非均相催化体系在提高原子经济性方面的潜力,特别是负载型金属氧化物催化剂在水相或无溶剂体系中的表现。同时,对传统E-因子(环境因子)的局限性进行了批判性评估,并引入了更精细的“过程质量指数”(PQI)来综合评价合成路线的整体可持续性。 溶剂替代的革命:超越挥发性有机物(VOCs): 溶剂的选择是影响化学过程环境足迹的关键因素。本书系统回顾了近年来在替代传统有机溶剂方面取得的突破。重点内容包括: 1. 超临界流体技术(SCF): 特别关注超临界二氧化碳在萃取和反应介质中的应用,分析了其在药物中间体纯化中的优势与工程挑战。 2. 离子液体(ILs)的第二代开发: 讨论了功能化离子液体(Task-Specific Ionic Liquids, TSILs)如何兼具溶解性和催化活性,以及如何设计易于回收和生物降解的ILs结构。 3. 深共熔溶剂(DESs): 详细介绍了DESs的制备方法、物化性质,并展示了它们在生物质转化和均相催化反应中的强大性能。 4. 水相合成的深化: 探讨了如何克服水对许多有机反应的不利影响,通过使用表面活性剂或特定配体的策略,将疏水性反应物有效地引入水相体系。 第二部分:催化创新——绿色合成的核心驱动力 催化是实现低能耗、高选择性转化的基石。本部分聚焦于前沿的、对环境影响最小的催化技术。 光催化与电化学合成:利用可再生能源驱动转化: 这是合成化学最具颠覆性的领域之一。 光氧化还原催化(Photoredox Catalysis): 详细介绍了可见光驱动的自由基反应机理,包括有机染料(如吖啶盐)和过渡金属配合物(如铱、钌)作为光敏剂的应用。重点展示了光催化在C-H键活化、胺官能化和聚合反应中的高效应用,这些反应通常在温和条件下即可进行,极大地降低了热能需求。 绿色电化学合成: 电合成被视为“无试剂化学”的理想途径,因为电子可以直接作为“清洁试剂”。本书系统梳理了从基础的电极材料选择(如石墨、铂、修饰电极)到复杂的反应设计,涵盖了电化学还原偶联、氧化脱氢以及不对称电催化等前沿研究。分析了如何通过电位控制实现极高的区域和立体选择性。 酶催化与生物催化:自然界的高效工厂: 生物催化剂,特别是固定化酶和全细胞催化系统,因其在接近中性pH和室温下运行的能力,成为绿色化学的典范。 定向进化与酶工程: 阐述了如何通过蛋白质工程技术改造天然酶的活性中心,以适应非天然底物或在有机溶剂中保持高活性和稳定性。 级联反应(Cascade Reactions)的设计: 重点介绍了如何将多个酶催化步骤串联起来,在一个反应釜中完成复杂分子的多步转化,极大地简化了分离纯化过程,提高了整体效率。 第三部分:可持续性工程与生命周期评估(LCA) 反应过程的放大与安全工程: 绿色化学的理念必须延伸到工业放大阶段。本章讨论了从微反应器到连续流化学(Flow Chemistry)的转变,阐述了连续流系统在提高热量和质量传递效率、精确控制高危反应(如叠氮化、重氮化)方面的无可比拟的优势。特别分析了微通道反应器如何提高反应的本质安全性。 生命周期评估(LCA)的工具化应用: 强调了在研发早期阶段就引入LCA工具的重要性。通过对原材料获取、能源消耗、废物处理和最终产品处置的全面评估,研究人员可以客观地量化不同合成路线的环境足迹,避免“绿色替代品”带来的隐性环境负担(例如,高毒性但易于回收的催化剂,其合成过程可能非常污染)。 展望与挑战: 结论部分对未来五年内环境友好型合成化学可能的发展方向进行了预测,包括对利用CO2作为C1源的催化转化、新型无金属催化体系的深入研究,以及如何将人工智能(AI)和机器学习整合到绿色合成路线的筛选和优化中,以加速可持续化学的研发进程。 本书内容全面、深入且极具实践指导意义,是化学、化工、材料科学及环境工程领域研究人员、学生和行业专家的重要参考资料。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的装帧设计简直是艺术品,厚实的封面配上略微泛黄的纸张,散发着一种老派的、值得珍藏的气息。我是在一个偶然的机会在旧书店淘到它的,光是翻阅目录就让人对内容充满了期待。它不像那些追求速度和效率的现代化学教材,更像是一本沉淀了数十年经验的匠人笔记。插图的线条非常精细,虽然是黑白的,但能感受到作者在描绘分子结构时那种严谨与热爱。阅读的体验非常沉浸,仿佛能闻到实验室里特有的那种混合了溶剂和臭氧的味道。作者的遣词造句很有韵味,很多技术名词的解释都带着一种哲学思辨的味道,让人在学习化学反应机理的同时,也能对物质世界的本质产生更深的思考。这本书的排版也极为考究,字间距、行距都恰到好处,即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。它不仅仅是一本专业书籍,更像是一个知识的宝库,等待着有心人去挖掘和品味那些深藏其中的智慧。我尤其喜欢它在边角处留下的那些手写体的批注——虽然是印刷出来的,但那种亲切感让人觉得,这是作者在与你进行一场跨越时空的对话,分享着他最私密的思考和感悟。这本书的价值,远超出了它所承载的化学知识本身。

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这本书的阅读体验,从某种意义上说,是一种对心性的锤炼。它要求读者具备极强的耐心和专注力,因为内容的密度实在太高了。我发现,即便是带着笔记本和草稿纸去研读,也常常需要停下来,反复咀嚼一个段落,直到确保自己完全理解了其中蕴含的所有信息和逻辑链条。它不是那种可以“快速浏览”的书籍,更像是一部需要“细嚼慢咽”的经典。书中对仪器设备的描述部分,细节详尽到令人发指,从电解池的几何形状到搅拌桨叶的转速对法拉第效率的影响,都有深入的探讨。这表明作者的视角是全方位的,不放过任何可能影响结果的微小变量。对于那些希望真正掌握该领域核心技术的人来说,这本书的价值在于它所揭示的那些“潜规则”——那些在标准操作流程中被省略掉的、但对结果至关重要的隐性知识。读完后,我感到自己的知识体系得到了极大的夯实,不再满足于表层的反应式,而是开始关注更深层次的电子转移机制和电化学界面现象。这是一次深入灵魂的学术洗礼。

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这本书的语言风格有一种独特的、令人信服的权威感,但这种权威并非来自于高高在上的说教,而是源于那种潜移默化的、无可辩驳的逻辑推导。它很少使用夸张的形容词,而是让数据和方程式自己说话。例如,在讨论特定产物选择性时,作者不会直接断言“这个方法最好”,而是会呈现出A、B、C三种方法的动力学曲线对比图,然后用极其简练的文字指出,由于中间体的寿命差异,C方法的路径在热力学上更具优势。这种“证据先行,结论在后”的叙述模式,极大地增强了内容的可信度和说服力。对于我这种习惯于批判性阅读的读者来说,这本书几乎没有留下可以质疑的空隙,它像一块经过无数次打磨的宝石,从任何角度去看都光芒四射。此外,书中对未来展望的论述也保持了极高的审慎度,没有过度乐观的预测,而是基于当前技术瓶颈,提出了几个极具挑战性但又切实可行的研究方向,这种务实的乐观态度非常鼓舞人心。

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这本书的叙事节奏处理得相当巧妙,它没有一上来就抛出晦涩难懂的理论,而是选择了一条非常人性化的学习路径。开篇部分的引言,简直像是一篇散文诗,它描述了电流在有机合成中扮演的“隐形之手”的角色,那种对电化学过程的迷人描述,瞬间抓住了我的注意力。作者似乎深知,要让读者真正爱上一个领域,就必须先唤起他们内心深处的好奇心。随后,过渡到实验细节时,文风陡然变得精确而冷静,每一个操作步骤都被描述得如同精确的乐谱,容不得丝毫马虎。我发现,即便是对于一些非常基础的电极材料的挑选和准备,作者也给出了详尽的背景分析,解释了为什么选择A而不是B,这种“知其所以然”的教学方式,极大地提升了我对实验设计的理解。更难能可贵的是,书中穿插了许多作者早年进行开创性实验时的轶事,这些小故事不仅软化了技术讲解的硬度,还让人看到了科学研究背后那种反复试错、永不放弃的真实面貌。读完前三分之一,我感觉自己仿佛被一位经验丰富、风趣幽默的导师领进了实验室,而不是被一堆冷冰冰的公式轰炸。

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从内容的深度和广度来看,这本书无疑是一部集大成之作,它展现了对该领域数十年研究成果的全面掌控力。我尤其欣赏它对反应条件的敏感性分析部分。通常的教科书只会给出“最佳”条件,但这本书却用大量的篇幅探讨了“次优”条件下的系统性偏差——比如,当温度微升一度,或者催化剂纯度下降百分之零点几时,产率和选择性会如何连锁反应。这种对细微变化的关注,体现了作者极高的专业素养。书中对不同类型有机物的电子转移过程的分类讨论,逻辑清晰得令人惊叹,仿佛是一张精密的导览图,清晰地标示出每条路径的优势与陷阱。即便是一些已经被认为成熟的技术,作者也提供了新的视角去审视其背后的电子云分布和能垒结构。对于资深研究者而言,这本书提供的不再是基础知识的普及,而是对现有知识体系的重新审视和深化,它激发我去挑战那些被长期接受的“常识”。全书的参考文献引用也极为扎实,大部分都追溯到了原始文献的年代,显示出作者对历史脉络的尊重与梳理。

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