Catalysts for Fine Chemical Synthesis, Regio- and Stereo-Controlled Oxidations and Reductions pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Roberts, Stanley M./ Whittall, John

出品人:

页数:336

译者:

出版时间:2007-9

价格:2382.80元

装帧:HRD

isbn号码:9780470090220

丛书系列:

图书标签:

Catalysis
Fine Chemical Synthesis
Oxidation
Reduction
Stereochemistry
Regioselectivity
Organic Chemistry
Chemical Reactions
Synthetic Chemistry
Homogeneous Catalysis

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具体描述

Volume 5 in the Catalysts for Fine Chemical Synthesis series describes new procedures for the regio- and stereo-controlled transformations of compounds involving oxidation or reduction reactions. It describes a wide range of catalysts, including organometallic systems, biocatalysts and biomimetics.This volume also includes descriptions of a variety of conversions, including: Baeyer-Villiger oxidations; Epoxidation reactions; Hydroxylation reactions; Oxidation of alcohols to aldehydes, ketones and carboxylic acids; Reduction of ketones; and Reduction of alkenes including α, β-unsaturated carbonyl compounds. The book will be an important text for practising synthetic organic chemists in industry and academia. Protocols are writtenin a standard format by the authors who have discovered them Hints, tips and safety advice (where appropriate) is given to ensure that the procedures are reproducible Indications are given as to the range of starting materials used and, where appropriate, comparisons to alternative methodology Includes relevant references to the primary literature.

书籍简介：催化在精细化学合成中的应用：区域与立体选择性氧化还原反应书籍主题：本书深入探讨了催化在现代有机合成，特别是在精细化学品制备领域中的核心作用，重点聚焦于如何利用催化剂实现对反应区域选择性和立体选择性的精确控制。核心内容概述：本书旨在为化学研究人员、工业化学家以及高年级学生提供一个全面、深入的视角，阐述如何通过设计和应用新型催化体系，高效、可持续地构建复杂分子结构中的关键官能团。全书内容紧密围绕“催化”这一核心概念展开，并将其分解为几个关键的、相互关联的子领域。第一部分：催化理论基础与现代反应设计本部分奠定理解后续高级主题所需的理论基础。我们首先回顾了过渡金属催化、有机小分子催化（Organocatalysis）和生物催化（Biocatalysis）的基本机理和适用范围。重点阐述了如何通过配体设计和电子效应调控，实现对反应活性中心（Active Site）的精准“编程”。 1. 过渡金属催化的电子与空间调控：详细分析了铱、铑、钯等贵金属催化剂的氧化态变化、配体场理论在预测反应路径中的作用。特别探讨了手性配体如何通过空间位阻效应，诱导底物在过渡态中形成单一的优势构象，从而实现高对映选择性。 2. 有机小分子催化的新范式：深入研究了布朗斯台德酸/碱催化、路易斯酸/碱催化以及氢键供体/受体催化的最新进展。着重分析了硫脲、胺类催化剂在活化羰基和亚胺方面如何提供环境友好的替代方案，并探讨了其在构建立体中心方面的潜力。 3. 反应机理的计算化学辅助：引入现代计算化学工具（如DFT方法）在预测反应能垒、确定过渡态结构以及优化催化剂结构方面的应用，强调理论指导实验设计的必要性。第二部分：区域选择性控制的艺术区域选择性是合成复杂分子时必须克服的首要挑战。本部分系统梳理了实现分子内特定位点反应的策略。 1. 导向基团（Directing Group）策略的精细化应用：详述了使用氨基、羧酸酯、醚键等作为临时或永久导向基团，将催化剂引导至特定C-H键或分子中的特定双键/三键的案例。重点分析了五元和六元环过渡态的形成对区域选择性的决定性影响。 2. C-H键活化的区域聚焦：阐述了如何利用钯催化体系，通过“邻位效应”或长程导向基团，实现对惰性C-H键的差异化官能团化。对比了不同氧化剂（如过氧酸、硝酸盐）对反应选择性和产率的影响。 3. 杂原子（N, O, S）官能团化的位点选择：讨论了在多官能团底物中，如何通过保护基策略或催化剂的亲和力差异，实现对氮、氧或硫原子邻近碳骨架的特定修饰，避免非期望的副反应。第三部分：立体选择性氧化反应的深度探索氧化反应是引入含氧官能团（如醇、环氧化物、酮、环氧化物）的关键步骤。本部分专注于如何精确控制这些反应的立体化学。 1. 不对称环氧化反应（Asymmetric Epoxidation）：全面回顾了沙普利斯（Sharpless）环氧化、雅各布森-卡茨（Jacobsen-Katsuki）环氧化以及基于手性金属络合物的环氧化技术。重点分析了这些方法在烯烃结构多样性下的普适性与局限性，以及如何通过控制氧原子传递的方式获得高非对映选择性。 2. 不对称羟基化与双羟基化：详细介绍了不对称氧化剂（如高锰酸钾、氧化锇）与手性配体结合的体系，如何实现烯烃的立体专一性加成。讨论了催化剂与底物间的氢键相互作用在确定产物相对立体构型中的关键作用。 3. 选择性氧化：醇到羰基的转化：探讨了温和条件下的催化氧化体系，例如使用TEMPO衍生物、过渡金属/氧气体系。特别关注如何避免过度氧化（如将醛氧化成羧酸）的区域和官能团耐受性问题。第四部分：立体选择性还原反应的精妙控制还原反应在构建手性中心，特别是手性醇和胺方面，具有不可替代的地位。 1. 不对称氢化反应（Asymmetric Hydrogenation）：这是工业应用最广泛的催化技术之一。深入分析了罗迪姆（Rh）、钌（Ru）催化剂在烯烃、亚胺和酮的不对称氢化中的应用。详细比较了不同类型手性膦配体（如BINAP, DuPhos家族）对催化剂性能的影响，以及如何调控氢气压力和温度以优化对映选择性。 2. 不对称转移氢化（Asymmetric Transfer Hydrogenation, ATH）：介绍了使用异丙醇或甲酸作为氢源的温和还原方法。重点讨论了 Noyori 型钌催化剂在还原酮和亚胺时的机理，强调了“金属-氢键”在立体诱导中的核心作用。 3. 硼烷和硅烷还原体系的催化化：讨论了有机小分子催化剂（如手性噁唑啉）与金属氢化物试剂结合，实现对酮和亚胺的立体选择性还原，为不能耐受高压氢气的敏感底物提供了有效的替代方案。第五部分：面向工业化与可持续发展的展望本书最后一部分将理论和实验室成果与实际工业生产的需求相结合。 1. 催化剂的回收与再利用：探讨了多相催化、固定化催化剂（Immobilized Catalysts）以及单相催化剂的均相/异相分离技术，以降低贵金属催化剂的使用成本和环境负担。 2. 绿色化学原则在合成中的体现：强调了使用水或超临界二氧化碳作为溶剂的反应体系，以及光催化和电化学方法在驱动氧化还原反应中的潜力，以减少化学计量的氧化剂和还原剂的使用。 3. 案例分析：通过几个精细化学品（如药物中间体、农用化学品活性成分）的实际合成路径，展示如何将区域与立体选择性控制策略无缝集成到多步合成路线中，以实现最高效和最经济的生产。目标读者群：本书适合于有机化学、药物化学、材料化学领域的科研人员、博士后、高年级本科生及研究生。对于希望将前沿催化技术应用于工业流程改进的化学工程师而言，本书提供了宝贵的理论深度和实践指导。本书力求在严谨的化学原理阐述与广泛的应用案例之间找到平衡点。