Sourcebook of Advanced Organic Laboratory Preparations pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Academic Press

作者:Stanley R. Sandler

出品人:

页数:352

译者:

出版时间:1992-10-29

价格:USD 72.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780126185065

丛书系列:

图书标签:

• 有机化学
• 实验
• 高级
• 合成
• 实验室
• 有机合成
• 化学
• 教学
• 参考书
• Sourcebook

探索有机合成的精密艺术：实用技巧与前沿方法 本书并非一本例行公事的实验手册，而是致力于深入剖析高级有机合成实验室的方方面面，从基础的原理把握到前沿的策略运用，旨在为有经验的有机化学家、研究生以及对复杂分子构建充满热情的科研人员提供一套全面而实用的指导。我们聚焦于那些能够真正提升实验效率、优化产率、并拓展合成可能性的关键知识与技巧，而非罗列已知反应的集合。 核心理念：精准、高效与创新 在有机合成的浩瀚领域中，精准的控制力和高效的策略是达成目标的关键。本书的核心在于揭示如何通过对反应机理的深刻理解，辅以精妙的实验设计，来克服合成挑战。我们强调的不仅仅是“如何做”，更是“为何如此做”，从而赋予读者举一反三的能力，去应对各种未知或复杂的合成任务。 第一部分：奠定坚实基础——深入理解反应的内在逻辑 试剂的细微差别与选择的艺术： 常见的试剂并非总是万能。我们将深入探讨各类氧化剂、还原剂、亲电试剂、亲核试剂在不同反应条件下的活性差异、选择性表现以及潜在的副反应。例如，对于氧化反应，我们不仅会介绍PCC、PDC、MnO2等常用氧化剂，还会分析它们在氧化醇、炔烃等官能团时的选择性差异，以及在酸性、中性、碱性条件下的行为特点。对于还原反应，我们将比较LAH、DIBAL-H、NaBH4等试剂的还原能力和选择性，并探讨其在还原酯、内酯、酰胺等复杂底物时的表现。更重要的是，我们将提供一套系统的评估框架，帮助读者根据目标官能团、底物结构以及所需反应条件，做出最优的试剂选择，避免低效或产生不希望的副产物。 溶剂效应的精妙调控： 溶剂的选择对反应速率、选择性甚至产物分布有着至关重要的影响。本书将超越简单地列出“推荐溶剂”，而是深入分析极性、质子性、配位能力等溶剂性质如何影响反应中间体、过渡态的稳定性，从而调控反应进程。我们会详细探讨质子溶剂（如水、醇）与非质子溶剂（如THF、DMF、DCM）在SN1、SN2反应中的不同作用机制，以及它们如何影响催化剂的活性。例如，在某些金属催化的偶联反应中，微量水的加入或特定配位溶剂的使用，往往能够显著提升反应效率。我们将提供实用的指南，帮助读者理解不同溶剂体系的优劣势，并指导如何在缺乏经验的反应体系中进行溶剂筛选。 催化剂的角色与优化： 催化剂是现代有机合成的灵魂。本书将聚焦于各类均相和非均相催化剂，从经典的金属催化剂（如Pd、Ru、Rh、Cu）到有机小分子催化剂，再到生物催化剂。我们将深入解析不同催化剂的配体效应、载体效应，以及它们如何影响反应的活性、选择性（包括区域选择性、立体选择性）和催化效率。对于金属催化剂，我们会详细介绍不同氧化态金属的反应活性，以及配体（如膦配体、N-杂环卡宾配体）如何精细调控金属中心的电子密度和空间位阻，从而实现对反应路径的精准引导。例如，在Suzuki偶联中，不同膦配体对钯催化剂活性的影响巨大，能够有效促进芳基氯等惰性底物的偶联。我们还将讨论催化剂的回收与再利用技术，以及如何设计更稳定、更具选择性的催化体系，以实现绿色化学的目标。 温度、浓度与反应时间的权衡： 这些看似简单的参数，在高级合成中却蕴含着丰富的策略。我们将探讨如何通过优化反应温度来控制反应速率和副反应的发生，例如，低温有利于提高立体选择性，而高温则可能加速反应但增加副产物的风险。浓度的影响同样不可忽视，高浓度可能导致聚合或副反应，而低浓度则会降低反应速率。本书将指导读者如何通过实验设计，在反应动力学和热力学之间找到最佳平衡点，以实现高产率和高纯度的目标产物。我们还将介绍如何利用实时监测技术（如HPLC、GC）来精确控制反应时间，避免产物的过度反应或降解。 第二部分：进阶合成策略与现代技术应用 立体化学的精准控制： 手性化合物的合成是药物研发和材料科学的关键。本书将深入剖析各种实现立体选择性控制的方法，包括手性催化、手性助剂、手性拆分以及不对称合成策略。我们将详细讲解各种手性配体（如BINAP、DuPhos）与金属中心形成的催化体系在不对称氢化、不对称氧化、不对称碳-碳键形成反应中的应用。对于手性助剂，我们将分析其如何通过形成非对映异构体中间体来诱导立体选择性，并探讨其回收利用的策略。本书还将介绍如何利用酶催化实现高效、高选择性的手性合成，并探讨固相合成等技术在构建复杂手性分子库中的应用。 C-H键活化与官能团化： C-H键活化是近年来有机合成领域最具革命性的进展之一。本书将系统介绍各种C-H键活化策略，包括过渡金属催化的直接官能团化、自由基介导的C-H键活化等。我们将深入解析不同金属催化剂（如Pd、Rh、Ru、Ir）在定向C-H键活化中的作用，以及导向基团设计的重要性。本书将重点介绍如何利用C-H键活化技术，实现对复杂分子骨架的后期官能团化，从而简化合成路线，提高合成效率。例如，通过Pd催化的C-H键芳基化，可以在不预先官能团化的情况下，直接将芳基片段引入到复杂分子中，极大地缩短了合成步骤。 流体化学在合成中的应用： 流体化学（Flow Chemistry）以其精确的温度控制、高效的传质传热以及良好的安全性，正在改变着传统的实验室合成模式。本书将详细介绍流体化学的基本原理、反应器类型以及在各种有机合成反应中的应用。我们将讨论如何利用微通道反应器实现对反应条件（如停留时间、混合效率）的精确控制，从而提升反应效率和选择性。对于一些危险性较高或难以在批次反应中安全进行的反应，流体化学提供了有效的解决方案。例如，某些自由基反应、高能反应或需要精确控制放热过程的反应，在流体系统中可以实现更安全、更可控的操作。 光氧化还原催化与电化学合成： 光氧化还原催化和电化学合成代表着更加绿色、可持续的合成理念。本书将深入探讨光氧化还原催化剂（如Ru(bpy)32+、Ir(ppy)3）如何利用可见光驱动复杂的自由基反应，实现传统的化学方法难以达到的转化。同时，我们将介绍电化学合成的基本原理，以及如何利用电化学方法进行氧化、还原、偶联等反应，减少或避免使用化学计量试剂，降低环境污染。例如，通过光氧化还原催化，可以实现C-C键的形成、C-X键的形成等，且通常在温和的反应条件下进行。电化学方法则为一些还原性或氧化性转化提供了新的途径，例如，可以利用电化学方法直接还原卤代烷，或氧化醇。 复杂天然产物与药物分子的合成策略： 本书将通过分析一些具有代表性的复杂天然产物和药物分子的全合成路线，来展示上述高级合成策略的实际应用。我们将深入剖析这些合成路线的设计思路，包括逆合成分析、关键中间体的构建、立体化学控制的策略以及官能团保护与去保护的技巧。通过对具体案例的深入解读，读者将能够更好地理解理论知识在实际合成中的应用，并从中汲取灵感，应用于自己的研究项目。例如，我们会分析一些具有挑战性的多环化合物或大环分子的合成，重点关注如何有效地构建核心骨架，以及如何进行后期官能团化。 第三部分：实验技术的精进与安全规范 分离与纯化技术的优化： 合成过程的产率固然重要，但高纯度的产物才是研究的最终目的。本书将介绍各种高效、现代化的分离与纯化技术，包括但不限于：高效液相色谱（HPLC）的制备规模应用、闪蒸色谱的优化操作、薄膜蒸发与分子蒸馏的应用、以及结晶技术的精细调控。我们将提供实用的技巧，帮助读者在处理复杂混合物时，选择最合适的分离方法，并优化实验参数以获得高纯度的目标产物。例如，针对不同极性、不同沸点的化合物，我们会分析其适合的色谱柱类型、流动相选择以及检测方法。 光谱学表征的深入解读： 核磁共振（NMR）、质谱（MS）、红外光谱（IR）等光谱技术是鉴定产物结构的关键。本书将不仅介绍这些技术的原理，更侧重于如何利用它们来解决实际的结构鉴定难题。我们将深入分析谱图中的关键信号，如何通过二维NMR技术（如COSY, HSQC, HMBC）来解析复杂分子的连接关系，以及如何结合高分辨率质谱来确定分子式和官能团信息。我们将通过实例，展示如何利用光谱数据来确认反应的立体化学，并排除潜在的副产物。 实验室安全规范与风险评估： 安全是化学实验的基石。本书将强调在进行高级有机合成实验时，必须严格遵守的安全规范。我们将重点关注一些高风险试剂（如有机金属试剂、强氧化剂、易燃易爆物质）的安全操作规程，以及如何进行有效的风险评估，制定相应的安全防护措施。我们将指导读者如何正确使用个人防护装备，如何处理和储存危险化学品，以及在发生意外情况时应采取的应急措施。 结语 本书旨在成为您在探索有机合成精密艺术道路上的忠实伙伴。通过深入的理论讲解、前沿的策略介绍和实用的技术指导，我们期望能够激发您对有机合成的无限热情，并为您提供解决复杂合成挑战的强大工具。愿您在本书的指引下，在有机合成的广阔天地里，创造出更多令人瞩目的成果。

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