Organic Synthesis Workbook III

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出版者:John Wiley & Sons Inc
作者:Kinzel, Tom/ Major, Felix/ Redert, Thomas/ Stecker, Florian/ Zinngrebe, Julia
出品人:
页数:286
译者:
出版时间:2007-8
价格:412.00元
装帧:Pap
isbn号码:9783527316656
丛书系列:
图书标签:
  • Chemistry
  • 有机合成
  • 合成试剂
  • 反应机理
  • 有机化学
  • 练习题
  • 合成路线
  • 命名反应
  • 立体化学
  • 保护基
  • 谱图分析
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具体描述

Based on recent successful natural products syntheses, the Organic Synthesis Workbooks series provides a clearly structured, well explained step-by-step guide to train modern reactions of organic synthesis, thereby combining fundamentals with latest advances in synthetic chemistry. The exceptional, didactical unique problem/solution style makes it a valuable must for any interested organic chemist. Each problem is clearly divided into key reactions and detailed explanations with rapid cross-references providing substantial assistance in solving synthetic problems. About the Previous Volume: "The brevity and clarity of style, and the clear layout all contribute to ready assimilation. Mechanims are provided in a way that leads to a clear understanding of the major principles. Any organic postgraduate student can gain much from this book, and should own a copy."

—C. M. Marson, University College London, Applied Organometallic Chemistry)

《有机合成进阶:反应机理与策略解析》 —— 突破传统,驾驭复杂合成的实战指南 导言:从基础到前沿的飞跃 本书旨在为致力于精深掌握有机合成科学的研究人员、高年级本科生及研究生提供一套严谨、深入且高度实用的进阶教材。它并非对基础概念的简单重复,而是聚焦于复杂分子合成中的核心挑战、关键反应机理的精妙之处以及宏观合成策略的构建与优化。我们假设读者已具备扎实的有机化学基础,能够熟练运用如NMR、IR等基本表征手段,并理解酸碱、氧化还原等基础反应类型。本书将带领读者跨越这些基础知识,直抵现代有机合成学的核心——如何高效、选择性地构建具有挑战性的化学结构。 第一部分:精细控制——立体选择性与区域选择性的深度剖析 本部分着重于有机合成中最具挑战性的两个维度:如何精确控制反应发生的位置(区域选择性)以及反应产物的空间构型(立体选择性)。 第一章:过渡态理论与立体诱导 本章将超越教科书中对立体选择性的定性描述,深入探讨反应的过渡态理论(Transition State Theory)在预测和优化立体化学结果中的作用。我们将详细分析Felkin-Anh模型、Cram模型的适用边界与局限性,并引入Curtin-Hammett原理在涉及快速平衡步骤时的应用。重点关注非对映选择性控制,特别是手性辅助基团(Chiral Auxiliaries)如何通过空间位阻和电子效应精确引导反应,并比较使用手性配体催化剂(Chiral Catalysts)与化学计量手性试剂在原子经济性上的差异。 第二章:环加成反应的精密调控 环加成反应是构建环状骨架的基石。本章将聚焦于Diels-Alder反应的细致入微之处。我们将深入分析电子效应(如供体/受体取代基)对反应活性的影响,以及压力、温度和溶剂极性在热力学和动力学控制下的选择性转换。此外,还将探讨[3+2] 偶极环加成反应,包括硝酮、叠氮化物与烯烃/炔烃的反应,强调区域化学和内/外选择性的理论预测方法,并引入立体定向的催化不对称Diels-Alder反应的最新进展。 第三章:烯烃与炔烃的区域化学控制 对于涉及多取代烯烃或炔烃的反应(如氢化、羟化、胺化),如何确保反应发生在特定的双键位置至关重要。本章将详细分析影响区域选择性的因素,例如烯醇醚的亲电取代的区域控制,以及过渡金属催化下的烯烃插入反应。特别将深入讨论硼氢化-氧化反应中不同硼烷试剂(如9-BBN vs. $ ext{BH}_3cdot ext{THF}$)对区域选择性的影响机制。 第二部分:现代偶联反应与C-H键活化策略 现代有机合成的基石在于高效地形成碳-碳和碳-杂原子键。本部分将回顾并深化对钯、镍等过渡金属催化的经典偶联反应的理解,并引入最前沿的C-H键活化技术。 第四章:钯催化偶联反应的深度优化 超越Suzuki、Heck、Sonogashira等基础反应,本章侧重于优化和解决实际合成中遇到的问题。我们将分析配体工程对氧化加成和还原消除步骤的决定性影响,特别关注Buchwald胺化中高活性、耐空气的配体系统的设计原理。此外,还将探讨交叉偶联反应中的底物兼容性问题,如官能团耐受性,以及如何通过调节催化剂预活化状态来提高反应的周转数(TON)。 第五章:交叉偶联的新兴领域 本章拓展至较新的偶联技术,如镍催化的交叉偶联(尤其是在涉及烷基卤化物或惰性键断裂时)的独特优势和机理异同。我们将详细解析光催化偶联反应,特别是基于氧化还原中性(Redox-Neutral)的机理,它如何实现传统热力学方法难以达成的官能团转化。 第六章:定向C-H键活化与官能化 C-H键活化被誉为“合成的圣杯”。本章将系统梳理导向基团(Directing Groups, DGs)策略的原理,包括五元环、六元环过渡金属环中间体的形成。我们将比较钯、铑、钌在C-H活化中的作用差异,并探讨如何通过巧妙的导向基团设计,实现邻位、间位甚至对位的选择性官能化,尤其是在复杂芳香环体系中的应用。 第三部分:复杂分子构建策略与总合成思维 本部分将理论知识应用于实践,探讨如何从零开始设计一条高效、合理的复杂天然产物或药物分子的全合成路线。 第七章:逆合成分析的高级技巧 逆合成分析是总合成的蓝图。本章将教授如何超越简单的官能团转化和核心骨架断裂,深入运用“假想转化”(Hypothetical Transformations)来发现非直觉的合成路径。重点讨论对映体过量(ee)的来源追溯、立体中心控制点的预先设定,以及如何利用骨架重排反应(如Pinacol重排、Cope重排)来简化分子拓扑结构。 第八章:杂环化学的合成挑战与策略 氮、氧、硫等杂原子形成的杂环是药物化学中的核心结构。本章将专注于构建挑战性的杂环系统,如多取代吲哚、吡啶、含氮双环系统。我们将对比基于环化(Cyclization)和基于开环复分解(Ring-Opening Metathesis, ROMP)的策略,并分析在药物分子合成中,如何通过[3+3] 或 [4+2] 串联反应一步构建复杂的杂环核心。 第九章:串联反应与多组分反应(MCRs)的效率提升 现代有机合成追求原子经济性和步骤经济性。本章将详细解析串联反应(Cascade Reactions)的构建逻辑,即一个初始步骤的产物无需分离纯化,直接参与后续反应。我们将分析Michael加成/关环/脱水等经典串联序列,并探讨如何通过设计高度兼容的反应条件,将多个转化整合到一锅(One-Pot)中完成,从而极大缩短总合成的步骤数。 结语:迈向自主创新 本书的最终目标是培养读者独立解决复杂合成问题的能力。通过对反应机理的深刻理解和对最新策略的掌握,读者将能够像一名经验丰富的合成化学家一样思考:不再是简单的遵循既有步骤,而是能够根据目标分子的独特结构,设计出原创、高效且环境友好的合成路线。本书提供的不仅仅是知识,更是一种解决问题的思维框架。

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读后感

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用户评价

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我最近沉迷于一种名为“有机合成练习册 III”的书,尽管我还没有完全深入钻研其全部内容,但仅仅是翻阅和初步的尝试,就已经让我对有机化学的世界产生了前所未有的敬畏和好奇。这本书不仅仅是一本练习册,它更像是一扇通往分子创造之门,开启了我对复杂反应机制和合成策略的探索之旅。我至今还记得第一次尝试书中某个反应的计算题时,那种大脑被全然激活的感觉。当我从最初的一脸茫然,到逐步理解每个试剂的作用,再到预测反应路径,最后算出令人满意的结果时,那种成就感简直是无与伦比的。这本书的巧妙之处在于,它并没有直接给出所有的答案,而是通过循序渐进的引导,鼓励读者自己去思考、去发现。我特别喜欢它在设计问题时所展现出的逻辑性和严谨性,每一个小小的步骤都仿佛是在为最终的目标打下坚实的基础。有时,我会为了解决一个看似简单的问题而花费数小时,查阅各种资料,与同学讨论,但最终当答案浮现时,那种豁然开朗的喜悦是任何回报都无法比拟的。这本书让我深刻体会到,有机合成并非枯燥的公式堆砌,而是一门充满艺术性和创造性的学科,每一个反应都像是一段精密的舞蹈,需要精确的步骤和对分子性质的深刻理解。我还在学习如何更好地运用书中提供的各类转化,尝试将它们融会贯通,构建更复杂的分子。虽然还有很多未解之谜,但“有机合成练习册 III”无疑点燃了我继续探索的火焰。

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“有机合成练习册 III”这本书,对我而言,是一本充满挑战和惊喜的书。我不是那种容易满足的人,我总是在寻找能够让我突破自我,提升能力的学习材料。而这本书,恰恰满足了我的需求。我特别欣赏书中对“区域选择性”和“立体选择性”的强调,以及如何通过设计反应条件来控制这些选择性。这让我明白,真正的有机合成,不仅仅是实现转化,更是实现“精确”的转化。我记得有一次,我被一个关于“不对称催化”的问题难住了,我尝试了各种方法,都无法获得高对映体过量(ee值)的目标产物。但当我仔细研究了书中关于“手性配体”的设计和应用后,我豁然开朗。书中提供了一个非常有效的策略,让我最终成功地得到了我想要的结果。这本书教会了我一种“追求卓越”的学习态度,让我明白在有机合成中,精益求精是永恒的主题。

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我对“有机合成练习册 III”这本书的喜爱,源于它所提供的不仅仅是知识,更是一种解决问题的思维模式。我曾经认为,有机合成是一门需要大量记忆的学科,但这本书彻底颠覆了我的认知。它让我明白,理解比记忆更重要。我特别喜欢书中对“反应机理”的深入剖析,它不仅仅停留在表面,而是深入到电子的流动、原子的重排等微观层面。当我理解了反应的内在逻辑后,我才真正体会到有机合成的魅力。我记得有一次,我遇到一个关于“消除反应”的问题,我一直无法准确预测产物的比例。但当我仔细研究了书中关于“E1 vs. E2”的对比分析后,我才明白了其中的关键。书中通过大量的实例,让我能够直观地理解不同反应条件对产物分布的影响。这本书教会了我一种“刨根问问”的学习精神,让我能够深入探究事物的本质,从而找到解决问题的根本方法。

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我最近投入了大量精力在“有机合成练习册 III”这本书上,虽然我还没有完全吸收其中的所有知识,但它已经深深地改变了我对有机合成的看法。这本书不仅仅是知识的传递,更是一种能力的培养。我一直觉得,真正的有机合成大师,不仅仅是能够记住各种反应,更重要的是能够理解反应背后的原理,并能够根据实际情况,灵活地运用这些知识。而“有机合成练习册 III”正是通过大量的挑战性问题,来训练我的这种能力。我特别欣赏书中在介绍新反应时,所提供的背景信息和历史渊源。这让我能够更好地理解这个反应的出现是如何解决当时有机合成所面临的难题,从而更好地理解这个反应的重要性。我记得有一次,我遇到了一个非常复杂的天然产物合成的课题,我不知道从何下手。但当我翻阅“有机合成练习册 III”中的相关案例时,我突然间找到了灵感。书中提供的一个类似合成策略,让我能够借鉴并应用到我的课题中。这本书教会了我一种“追本溯源”的学习方法,让我能够从历史和背景中找到解决问题的线索。

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“有机合成练习册 III”这本书,对我而言,就像是一位经验丰富的导师,虽然它的指导风格可能与传统的课堂教学略有不同,但其传递的知识和培养的能力却是无可估量的。我一直觉得,有机合成最迷人的地方在于其“化腐朽为神奇”的能力,能够将简单的起始原料通过一系列巧妙的设计,转化为具有复杂结构和特定功能的分子。而这本书,正是将这种魅力展现得淋漓尽致。我非常喜欢书中对各种反应机理的细致分析,它不仅仅停留在“是什么”,更深入地探讨了“为什么”。当我理解了电子流动的方向,理解了中间体的稳定性,理解了过渡态的能量变化后,我才真正体会到有机合成的精妙之处。有时,我会花费大量时间去研究书中某个反应的每一步,尝试预测每一种可能发生的副反应,并思考如何规避它们。这种深入的思考过程,虽然耗费精力,但回报也是巨大的。它让我能够更加自信地设计自己的合成路线,而不是仅仅依赖于书本上的例子。我还在学习如何根据目标分子的结构,逆向推导出可能的合成前体,这是一种非常重要的逆合成分析能力。这本书的挑战性在于,它不会给你明确的“捷径”,而是鼓励你去探索和发现,这种探索的过程本身就是一种宝贵的学习经历。

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“有机合成练习册 III”这本书,对我来说,是一本极具启发性的学习材料。我不是那种会死记硬背公式的人,我更喜欢理解事物的本质和内在逻辑。而这本书,恰恰满足了我的这种学习需求。它不像其他教科书那样,将所有的知识点堆砌在一起,让你感到应接不暇。相反,它通过精心设计的练习题,将复杂的有机合成概念,一点一点地呈现出来,让你在解决问题的过程中,自然而然地掌握知识。我特别喜欢书中对反应选择性的讨论,例如区域选择性、立体选择性等。这些都是有机合成中非常关键的概念,但往往也最令人头疼。而“有机合成练习册 III”通过大量的实例分析,让我能够直观地理解这些概念,并学会如何利用不同的条件来控制反应的选择性。我记得有一次,我被一个关于不对称合成的问题难住了,我尝试了各种方法,都无法获得高对映体过量(ee值)的目标产物。但当我仔细研究了书中关于手性催化剂的章节后,我豁然开朗。书中提供了一个非常有效的策略,让我最终成功地得到了我想要的结果。这本书教会了我一种“精益求精”的工匠精神,让我明白在有机合成中,细节决定成败。

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“有机合成练习册 III”这本书,对我而言,已经不仅仅是一本学习资料,更像是一种精神的伙伴。它陪伴我度过了许多个思考和探索的夜晚,也见证了我从迷茫到清晰的转变。我一直觉得,有机合成中最有趣的部分,在于它能够将看似不可能的分子,通过一系列精密的化学转化,最终呈现在眼前。而这本书,正是将这种“魔法”的奥秘,一点一点地揭示出来。我非常喜欢书中对“官能团转化”的细致讲解,以及各种“新反应”的引入。它让我看到了有机合成发展的广阔前景,也激发了我对未知领域的探索欲望。我记得有一次,我被一个关于构建复杂碳骨架的问题难住了,我尝试了各种方法,都未能如愿。但当我仔细研究了书中关于“C-C偶联反应”的章节后,我豁然开朗。书中提供的一个非常有效的催化体系,让我最终成功地完成了我的合成目标。这本书教会了我一种“拥抱变化”的学习态度,让我明白有机合成领域总是在不断发展和创新。

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我必须说,“有机合成练习册 III”这本书,在我尝试有机合成的世界中,扮演了一个非常独特的角色。它不像一本纯粹的理论书籍,枯燥地陈述概念,也不像一本简单的习题集,只提供大量的练习题。它似乎更像是一种“互动式”的学习体验,通过不断地提出问题,引导我去思考,去探索,去发现。我尤其欣赏书中在设计练习题时所展现出的“情境化”和“关联性”。它常常会将一个看似独立的反应,置于一个更大的合成序列中,让你去思考它在整个合成路线中的作用和意义。这让我意识到,有机合成不仅仅是孤立的反应,而是一个整体的规划和执行过程。我记得有一次,我遇到一个问题,让我需要合成一个具有特定官能团的分子。我尝试了多种方法,都未能如愿。但当我翻阅“有机合成练习册 III”中的相关章节时,我发现书中提供了一个非常相似的例子,并且详细地解释了如何克服其中的困难。我从中获得的启发,让我最终成功地完成了我的合成任务。这本书教会了我一种“解构”和“重构”的思维方式,让我能够更好地理解复杂问题,并从中找到解决方案。我还在学习如何识别和利用各种“保护基”,它们在复杂有机合成中扮演着至关重要的角色。

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在我阅读“有机合成练习册 III”的过程中,我发现它不仅仅是一本练习册,更像是一位经验丰富的向导,引领我深入探索有机合成的奇妙世界。这本书的独特之处在于,它不会生硬地灌输知识,而是通过精心设计的每一个练习,让你在解决问题的过程中,自然而然地掌握复杂的概念。我尤其欣赏书中对各种“命名反应”的系统性讲解,它们是构建复杂分子的基石。通过理解这些反应的原理和应用,我能够更加自信地设计自己的合成路线。我记得有一次,我被一个关于“ Diels-Alder 反应”的应用题难住了,我尝试了多种方法,都未能如愿。但当我仔细研究了书中关于这个反应的原理和影响因素后,我豁然开朗。书中提供了一个非常有效的策略,让我能够准确地预测反应产物,并成功地完成了我的合成任务。这本书教会了我一种“融会贯通”的学习方法,让我能够将分散的知识点,整合成解决实际问题的能力。

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我不得不承认,“有机合成练习册 III”这本书在我的学习生涯中扮演了一个极其重要的角色,尽管我可能还没有完全掌握其中的精髓。每一次翻开它,总能发现一些新的惊喜,一些我之前从未留意到的合成技巧或反应原理。这本书的编排方式非常独特,它不会让你感到压力山大,而是以一种非常友好的方式,将复杂的有机合成概念分解成一个个可管理的部分。我尤其欣赏书中那些精心设计的图示,它们能够清晰地展示反应过程中分子的变化,让我更容易理解复杂的电子转移过程。我记得有一次,我卡在一个特别棘手的中间体生成问题上,翻阅了无数教科书,都未能找到满意的解释。然而,当我将注意力转移到“有机合成练习册 III”中的相关章节时,我突然间明白了。书中提供的某个类似反应的分析,就像是一盏明灯,照亮了我前进的道路。我开始尝试将这个思路应用到我自己的问题上,虽然过程充满挑战,但最终我成功地解决了那个困扰我许久的问题。这本书教会了我一种解决问题的思维方式,不仅仅局限于有机合成,而是可以延伸到其他任何需要逻辑推理和问题分析的领域。我还在努力理解书中关于立体化学控制的精妙之处,以及如何利用催化剂来实现高效和选择性的转化。这本书不仅仅是在教我化学,更是在培养我作为一名科学家应有的批判性思维和创新能力。

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