Catalysts for Fine Chemical Synthesis 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. (EDT)/ Poignant, Geraldine (EDT)

出品人:

页数:244

译者:

出版时间:2002-9

价格:733.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9780471981237

丛书系列:

图书标签:

催化剂
精细化学品合成
有机催化
金属催化
不对称合成
绿色化学
化学合成
催化反应
药物合成
材料化学

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具体描述

Catalysts are increasingly used by chemists engaged in fine chemical synthesis within both industry and academia. Today, there exists a huge choice of high-tech catalysts, which add enormously to the repertoire of synthetic possibilities. However, catalysts are occasionally capricious, sometimes difficult to use and almost always require both skill and experience in order to achieve optimal results. This series aims to be a practical help for advanced undergraduate, graduate and postgraduate students, as well as experienced chemists in industry and academia working in organic and organometallic synthesis. The series features: tested and validated procedures; authoritative reviews on classes of catalysts; assessments of all types of catalysts; and, expertise from the Leverhulme Centre for Innovative Catalysis, Liverpool, UK. The review section in the first volume of the series contains a report by Stanley M. Roberts on the integration of biotransformations into the catalyst portfolio. The procedure section contains a wide variety of synthetic protocols, such as epoxidations of unsaturated ketones and esters, asymmetric reductions of carbon-oxygen double bonds, asymmetric hydrogenations of carbon-carbon double bonds and other types of reaction. The featured catalysts include a wide range of different materials such as poly-D-leucine, D-fructose-based dioxiranes, oxaborolidine borane, some important titanium and ruthenium complexes as well as baker's yeast. For each reaction there are one or several detailed protocols on how to prepare and employ the various catalysts.

精细化学品合成催化剂：理论、方法与应用本书致力于为精细化学品合成领域的研究人员、工程师和高级学生提供一个全面、深入且实用的知识体系，聚焦于高效、绿色且可控的催化技术。在现代化学工业中，精细化学品——包括医药中间体、农用化学品、高性能聚合物单体、电子化学品以及特种添加剂——的生产效率与环境友好性越来越依赖于催化剂的设计与应用。本书旨在系统梳理和阐述支撑这些复杂转化的核心催化科学原理，并结合最新的工业实践案例，构建一座连接基础理论与实际工程应用的桥梁。第一部分：催化基础与精细化学品合成的挑战本部分首先回顾了催化反应动力学、热力学以及表面化学的基础知识，为后续深入讨论特定的催化体系奠定理论基础。重点分析了精细化学品合成中特有的挑战，例如：如何实现高区域选择性、高对映选择性、如何有效应对复杂多官能团底物的兼容性问题，以及如何设计能在温和条件下高活性地促进碳-碳键、碳-氮键等关键键形成的催化剂。我们详细探讨了均相催化与多相催化在选择性控制方面的优势与局限性。对于均相体系，关注配体设计对活性中心电子结构和空间位阻的微调能力；对于多相体系，则深入分析了活性位点的本征性质、催化剂的孔道结构对其扩散限制的影响，以及如何通过表面修饰和预处理来优化其性能。第二部分：手性催化：不对称合成的核心驱动力手性分子在生命科学和材料科学中占据核心地位。本书用大量篇幅阐述了不对称催化技术，这是实现高价值精细化学品高纯度生产的关键。 2.1 不对称氢化与转移氢化：详细解析了基于铑（Rh）、钌（Ru）和铱（Ir）等过渡金属的手性催化剂，特别是BINAP、DuPHOS及其衍生物在不同底物（如烯烃、酮、亚胺）不对称还原中的性能调控。我们不仅讨论了催化剂的结构-活性关系，还提供了如何通过优化溶剂和添加剂来提高对映体过量值（ee%）的实用指导。 2.2 不对称C-C键偶联反应：重点介绍了不对称Aldol反应、Michael加成、以及手性Lewis酸催化的烯烃环加成反应。尤其关注有机催化（Organocatalysis）的崛起，包括Proline及其衍生物在胺催化反应中的机理细节，以及如何利用手性硫脲、Bifunctional催化剂来实现温和条件下的高对映选择性。 2.3 不对称C-X键形成：系统回顾了手性胺化、羟基化和卤化反应的催化策略，强调了手性相转移催化（PTC）在工业化应用中的潜力，以及酶催化（Enzymatic Catalysis）在实现近乎完美的立体控制方面的独特优势。第三部分：过渡金属催化的交叉偶联与官能团化交叉偶联反应是构建复杂骨架的基石。本书深入探讨了钯（Pd）、镍（Ni）等贵金属催化剂在构建新型碳-碳和碳-杂原子键中的前沿应用。 3.1 钯催化偶联的优化：详细分析了Buchwald-Hartwig胺化、Suzuki-Miyaura、Heck以及Sonogashira偶联反应的现代进展。特别关注了低催化剂负载量、空气稳定性以及催化剂回收的技术突破。通过对新型高活性磷配体（如NHC配体、烷基膦配体）的结构分析，解释了它们如何促进氧化加成和还原消除步骤，从而实现对传统惰性底物的有效转化。 3.2 镍催化的新兴领域：阐述了镍催化剂在活化更具挑战性的C-O、C-S键以及在无保护基团的交叉偶联中的应用。讨论了镍催化体系中易于发生的单电子转移（SET）过程与传统双电子过程的区别，及其对手性控制的影响。 3.3 C-H键活化：作为合成的终极目标，C-H键的直接官能团化被视为简化合成路线的关键。本书涵盖了导向基团辅助的C-H键活化策略，以及在无导向基团条件下，利用特定的过渡金属（如Pd, Rh）和氧化剂实现的远程C-H选择性官能团化。第四部分：绿色化学与催化剂的可持续性现代精细化学品合成越来越关注原子经济性、溶剂选择和催化剂的循环利用。本部分聚焦于环境友好的催化技术。 4.1 绿色溶剂与无溶剂反应：探讨了在水相、超临界二氧化碳（scCO2）以及离子液体中进行催化反应的策略。分析了这些介质如何影响催化剂的溶解性、稳定性和选择性，以及如何设计能够耐受水或极性环境的催化剂。 4.2 多相催化的创新：强调将均相催化剂的优异性能固载化到多相载体上的策略，即杂化催化剂。深入研究了单原子催化（Single-Atom Catalysis, SAC）的概念，它在保留高金属利用率的同时，展现出独特的表面反应性。此外，还讨论了金属有机骨架（MOFs）和共价有机骨架（COFs）作为可调控多孔催化剂载体的巨大潜力。 4.3 反应工程与连续流催化：讨论了如何将高效催化剂集成到连续流反应器中。分析了微通道反应器、固定床反应器在传质传热方面的优势，以及如何利用这些工程手段来安全、高效地放大高放热或涉及危险试剂的精细化学品合成步骤，实现生产过程的本质安全化。第五部分：光催化与电催化：能源驱动的合成新范式随着对传统热能驱动的合成方式的超越，利用光能或电能驱动的催化过程在精细化学品合成中展现出巨大的吸引力。 5.1 光氧化还原催化：系统介绍了有机光敏剂（如吖啶盐、铱配合物）和半导体材料在可见光驱动下的电子转移机制。重点解析了光催化如何实现传统热力学上难以进行的自由基偶联反应、氧化反应以及脱羧反应，为复杂分子骨架的构建提供了全新的路径。 5.2 电化学合成：论述了通过精确调控电极电位来实现反应的选择性控制。详细介绍了电化学方法在还原偶联、选择性氧化以及绿色合成还原剂（如氢气或还原剂的替代品）中的应用。讨论了如何将电化学池设计与催化剂设计相结合，以期在常温常压下完成高选择性的转化。 --- 本书的特色在于其高度的实用性和前沿性。通过大量的化学结构图、反应机理示意图以及真实的工业案例分析，本书不仅解释了“是什么”，更深入阐述了“为什么”以及“如何做”。它不仅是催化剂开发人员的参考手册，也是推动精细化学品合成技术革新的重要参考资料。