Metal-Oxo and Metal-Peroxo Species in Catalytic Oxidations pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Meunier, B.

出品人:

页数:323

译者:

出版时间:

价格:$ 334.48

装帧:HRD

isbn号码:9783540669432

丛书系列:

图书标签:

in
and
金属氧化物
金属过氧化物
催化氧化
均相催化
多相催化
氧化反应
催化剂
过渡金属
配位化学
自由基化学

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具体描述

The present volume is a description of the current knowledge on the different metal-oxo and metal-peroxo species which are involved in catalytic oxidations. These highly reactivity metal-oxygen species are the key intermediates in heme or non-heme oxygenases, as well as in metal-catalyzed oxidations. The accumulated knowledge on these reactive entities will facilitate a better understanding of the different intermediates involved in the catalytic cycles of enzymes like cytochromes P-450, non-heme oxygenases, copper oxygenases, in the oxidation of water by the manganese-center of Photosystem II, in the chemistry of dioxiranes and also in DNA cleavage performed by activated bleomycin. The description of these metal-oxo and metal-peroxo species is based on physico-chemical data, reactivity results and also on theoretical calculations.

好的，这是一本关于催化氧化中金属-氧代和金属-过氧物种的书籍简介，专注于其他相关领域，力求详实且自然流畅：催化转化前沿：从有机合成到材料科学的界面本书聚焦于现代化学合成中至关重要的催化过程，深入探讨了在精细有机化学、药物分子构建以及新型功能材料开发过程中，如何精准调控反应活性与选择性。我们不讨论特定的金属-氧代或金属-过氧物种，而是将视角投向更广阔的催化转化领域，特别是那些依赖于高效电子转移、结构导向以及环境友好策略的关键反应体系。第一部分：不对称催化与手性药物的构建手性是生命科学的核心，现代药物研发对手性纯化合物的需求日益迫切。本书的第一部分系统梳理了近年来不对称催化领域的重大突破，重点关注如何通过设计精巧的配体和催化剂前体，实现高对映选择性（ee值）的转化。 1. 手性氢化反应的最新进展：我们详述了铑、钌、铱等贵金属催化剂在烯烃、亚胺和酮的不对称催化氢化中的应用。特别关注了刚性骨架配体，如BINAP衍生物和膦酸酯类配体，如何在空间位阻和电子效应上引导反应物的取向，从而获得单一对映体。此外，非贵金属（如铁、钴）在构建廉价高效的手性氢化催化剂方面的潜力也得到了深入分析。 2. C-C键和C-N键形成的不对称催化：这一章节侧重于构建复杂骨架的关键步骤。详细介绍了不对称Diels-Alder反应、不对称Michael加成以及各种形式的不对称烯丙基取代反应。讨论了有机小分子催化（Organocatalysis）如何作为一种强大的补充手段，尤其是在胺催化和硫脲催化体系中，如何通过非共价相互作用（如氢键）来激活底物并控制立体化学。 3. 动力学拆分与酶促转化：我们探讨了如何利用催化剂在不同对映体间的反应速率差异来实现动力学拆分，这对于获得高光学纯度的目标产物至关重要。同时，本书也对生物催化（Biocatalysis）的最新发展进行了介绍，特别是工程酶在特定转化中的超高选择性，及其在工业放大中的挑战与机遇。第二部分：交叉偶联反应的机制与绿色化交叉偶联反应，尤其是钯催化的Suzuki、Heck、Sonogashira等反应，已成为构建碳骨架的基石。本书深入剖析了这些反应的催化循环，并着重于如何将这些成熟的技术推向更可持续的未来。 1. 超低负载量催化体系的开发：传统的偶联反应往往需要较高的贵金属负载量。本部分探讨了如何通过设计具有高稳定性和高周转数（TON）的配体系统，将贵金属用量降低到ppm级别。这包括对新型卡宾配体（如NHC）和磷烷类配体的电子和空间参数的精细调控，以稳定低价态金属中心，防止其失活。 2. 非贵金属替代：随着贵金属价格的波动和可持续性压力增加，使用镍、铜、铁等廉价金属替代钯成为重要的研究方向。我们详细分析了镍催化在C-O键、C-S键偶联中的优势与挑战，以及铁催化在还原偶联反应中的新兴作用。特别关注了这些体系中氧化还原循环的独特机制，它们往往不同于传统的钯催化循环。 3. 流动化学与原位生成催化剂：为了提高反应效率和安全性，本书介绍了将交叉偶联反应整合到连续流动系统中的实践。讨论了如何利用微反应器技术精确控制反应温度和停留时间，以及如何原位生成活性催化物种，避免了分离和储存不稳定催化剂的难题。第三部分：光催化与电化学合成的跨界融合传统的热力学控制反应往往需要高温高压或强氧化剂，而光催化和电化学合成提供了在温和条件下进行高能级转化的新途径。 1. 有机光氧化还原催化（OPRC）：本章详细介绍了如何利用有机染料（如吖啶盐、吩噻嗪衍生物）作为光敏剂，通过单电子转移（SET）过程驱动复杂的自由基反应。讨论了这些催化剂如何生成高活性的自由基阳离子或阴离子，从而实现传统方法难以达成的C-H键官能团化、环化反应等。重点分析了氧化还原电位与反应活性的关系。 2. 电化学合成的精准控制：电化学提供了一个“无试剂”的氧化还原环境，电流密度可以直接作为反应的驱动力。本书探讨了电化学在实现还原偶联、惰性C-H键活化以及构建复杂环状结构中的应用。强调了电极材料的选择（如玻碳、铂、镍等）对反应选择性和产率的关键影响。 3. 光电耦合系统：最前沿的研究趋势是将光敏剂与电化学过程结合，实现对反应中间体的精确调控。我们探讨了光照如何预激发催化剂，使其更容易被电化学氧化或还原，从而拓宽了可转化的官能团范围，并提高了反应的能效。第四部分：先进材料的合成与功能化催化反应的最终目标之一是创造具有特定功能的材料。本部分关注催化在聚合物科学和纳米技术中的应用。 1. 可控自由基聚合（CRP）：详细介绍了原子转移自由基聚合（ATRP）和可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT）的最新进展。这些技术依赖于催化剂对活性链末端的动态控制，从而实现对聚合物分子量、分散度（PDI）和拓扑结构的精确控制。讨论了如何设计新型催化剂系统以适应水相聚合和生物兼容性要求。 2. 表面官能团化与异相催化剂的制备：探究了如何利用先进的催化方法对预制材料的表面进行选择性修饰，例如通过“点击化学”在生物分子或聚合物链上引入特定功能基团。此外，本书也分析了如何将均相催化活性中心固定到载体（如介孔二氧化硅、MOFs）上，以开发高稳定、易分离的异相催化体系，并评估了载体效应对方位效应和电子结构的影响。总结而言，本书旨在为致力于开发高效、可持续和高选择性化学转化的研究人员和工程师提供一个全面的参考框架，涵盖了从理论机制解析到实际应用拓展的多个关键交叉点。