精细有机合成化学及工艺学学习指南 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:天津大学

作者:唐培堃

出品人:

页数:175

译者:

出版时间:2003-9

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787561818299

丛书系列:

图书标签:

• 有机合成
• 精细化工
• 工艺学
• 学习指南
• 化学
• 合成化学
• 有机化学
• 工业化学
• 药物合成
• 化学工程

现代化学实验技术与安全操作规范 图书简介 本书旨在为化学、材料科学、生物技术等相关专业领域的学生、研究人员以及实验室技术人员提供一套全面、实用且深入的现代化学实验技术指导与严格的安全操作规范。随着科学研究的不断深入和实验设备与方法的飞速发展，传统的基础实验教材已难以完全覆盖当前科研实践对技术精度、数据可靠性以及操作安全性的高标准要求。本书正是基于这一需求背景，系统梳理了当前化学及交叉学科实验室中最核心、最前沿的实验技术，并将其与国际公认的安全管理体系紧密结合。 第一部分：通用实验技术与基础操作精要 本部分聚焦于构建扎实的实验基础。我们将详细阐述通用实验室中的基本环境控制、仪器校准与维护。 1. 实验室环境与标准操作程序（SOPs）的建立与执行： 详细介绍了不同等级实验室（如普通化学实验室、生物安全实验室BSL-1/2、洁净室）的环境参数控制（温度、湿度、通风要求）。重点讲解了如何依据国际标准（如ISO、ASTM）和行业最佳实践，编写并严格执行各项关键仪器的SOP，确保实验的可重复性与一致性。涵盖了从通风橱的正确使用距离、层流罩的无菌操作技术，到高纯度溶剂的准备与储存规范。 2. 质量控制与数据溯源： 深入探讨了实验数据的质量保证（QA）与质量控制（QC）。内容包括标准品的准确配制、空白实验的必要性、以及如何利用外部标准物质进行仪器性能验证。重点介绍了电子实验记录本（ELN）的使用，强调了数据采集、处理、存储及版本控制的完整可追溯性链条，这是现代科学研究诚信的基石。 3. 样品预处理与分离纯化技术： 详细阐述了针对复杂基质（如环境样品、生物提取物）的样品前处理策略。内容涵盖固相萃取（SPE）、液-液萃取（LLE）的优化参数选择，以及高效过滤技术。在分离纯化方面，本书超越了基础的柱层析，深入讲解了制备型高效液相色谱（Prep-HPLC）的进样量优化、洗脱梯度设计，以及高效膜分离技术（如超滤、纳滤）在目标产物浓缩中的应用。 第二部分：先进分离分析仪器的高效应用 本部分是本书的重点之一，集中讲解了当代化学分析中不可或缺的几类核心仪器的高级应用策略。 1. 色谱分析技术的深化（GC, HPLC, UPLC）： 不仅讲解了仪器的基本原理，更侧重于故障排除与方法开发。例如，如何选择合适的色谱柱填料以分离结构高度相似的异构体；如何利用二维气相色谱（GC×GC）处理复杂混合物的分离难题；以及在超高效液相色谱（UPLC）中，如何通过优化流速和反压来平衡分离效率与溶剂消耗。对质谱联用（LC-MS/MS, GC-MS）的数据采集模式（如SIM、MRM）的选择与优化进行了详细的案例分析。 2. 光谱学在结构确证中的应用： 系统梳理了核磁共振波谱（NMR）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）与拉曼光谱的原理及其在分子结构解析中的作用。重点在于高分辨二维NMR技术（COSY, HSQC, HMBC）的数据解读，并结合计算化学预测结果，进行多维度的结构确认。对于痕量物质分析，详细介绍了电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）在元素和同位素分析中的高灵敏度应用。 3. 热分析与形貌表征技术： 涵盖差示扫描量热法（DSC）、热重分析（TGA）在聚合物、晶体材料中的应用，包括玻璃化转变温度、熔点测定及热稳定性评估。在形貌方面，重点介绍了扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）的样品制备技巧（如冷冻干燥、超薄切片、电镜镀膜），以确保获得清晰、无伪影的微纳结构图像。 第三部分：现代合成与反应工程中的关键技术 本部分面向有机合成、材料合成以及反应动力学研究人员，提供了从微量到中试规模的关键技术指南。 1. 高级反应控制与监测技术： 详细讨论了反应条件的实时在线监测技术，特别是傅里叶变换红外/拉曼探针（ReactIR/Raman）在监测反应进程、确定反应终点中的应用，这极大地提高了合成的效率和安全性。对微波合成技术在加速反应和提高选择性方面的应用场景进行了深入分析，并强调了高压反应釜的安全操作规范。 2. 惰性气氛与无水无氧操作的精进： 超越了传统的手套箱操作，本书深入探讨了施伦克线（Schlenk Line）的有效搭建与维护，以及使用注射器和套管进行高真空/高纯度惰性气体转移的技巧。特别针对对氧气和湿气极其敏感的有机金属试剂和催化剂，提供了详细的储存、活化与转移流程SOP。 3. 结晶与纯化工艺的优化： 结晶是获得高纯度目标产物的核心。本书详细分析了过饱和度的控制、不同溶剂体系的选择、降温速率对晶体形貌和纯度的影响。引入了反溶剂沉淀法、共晶技术在提高难溶性化合物纯度中的应用。 第四部分：实验室安全管理、应急响应与废物处理 本部分是确保实验可持续和负责任进行的基础。本书采用风险评估优先的理念。 1. 全面化学风险评估与个人防护装备（PPE）： 系统讲解了化学品安全技术说明书（SDS）的解读方法，并指导读者如何基于已知的毒理学数据、燃爆特性和反应活性，对每项实验进行定性和定量的风险评估。详细区分了不同等级的PPE（如防化服材质选择、呼吸防护设备的选择与密合度测试）。 2. 危险废物分类、储存与合规处置： 详细列举了有机溶剂、重金属废液、含氰/含硫废液、生物危害品等的明确分类标准、临时储存要求（如防火、防腐蚀、隔离储存）。指导读者如何根据国家和地方法规，规范化处理实验产生的各类危险废物，避免环境污染和法律责任。 3. 突发事件应急预案与实践： 涵盖了化学灼伤处理、化学品泄漏的遏制与清除（不同泄漏等级的响应流程）、火灾的扑救原则（认识不同灭火剂的适用性）。本书提供了模拟案例和情景训练指导，确保实验人员在紧急情况下能够迅速、正确地做出反应。 总结 《现代化学实验技术与安全操作规范》是一本面向实践、强调规范、注重前沿技术的综合性工具书。它不仅教授“如何做实验”，更侧重于指导“如何安全、高效、可靠地进行实验”，是所有现代化学及相关领域从业者不可或缺的案头参考资料。

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说实话，我一开始对这本书的期待并不高，毕竟市面上同类的学习辅导材料太多了，大多都是公式和方程式的复刻，缺乏真正的“人文关怀”。但这本书彻底颠覆了我的看法。它的语言风格非常平易近人，即便是在处理那些需要极高抽象思维的量子化学概念时，作者也总能找到最贴切的比喻。比如，书中将电子云的概率分布比作清晨的薄雾，让人在感受其弥散性的同时，又不失对核心区域的把握。更让我惊喜的是，它非常注重化学史的穿插，每当介绍一个里程碑式的反应时，都会简要提及发明者的背景和他们当年遇到的主要挑战。这种叙事手法极大地激发了我的好奇心，让我不再觉得化学家是高高在上的圣人，而是和我一样，在无数次失败中摸索前进的探索者。这种情感上的连接，让学习过程不再是冰冷的知识灌输，而是一场与科学先驱的对话。

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天呐，我最近翻阅的那本化学教材，简直是打开了我对有机合成理解的一扇新大门！这本书的排版设计深得我心，不是那种密密麻麻的文字堆砌，而是留有大量空白和清晰的结构划分。尤其是那些反应机理的示意图，绘制得极其精美，色彩的运用恰到好处，让原本晦涩难懂的电子转移过程变得一目了然。我以前总是在记忆复杂的反应步骤时感到力不从心，但这本书似乎预料到了这一点，它没有单纯地罗列反应，而是深入探讨了每一个关键中间体的形成逻辑，那种层层递进的论述方式，简直是化腐朽为神奇。记得有一次我对着一个多步反应图发呆了半小时，结果翻到这本书的对应章节，作者用一种近乎讲故事的口吻，将整个合成路线的“前因后果”娓娓道来，我茅塞顿开，连带着以前学过的知识点都串联起来了。这种引导式的学习体验，让背诵变成了理解，让我从一个纯粹的应试者，慢慢蜕变成了一个真正思考化学问题的学习者。我强烈推荐给所有觉得有机化学枯燥乏味的同学，这本书能让你重新爱上化学的逻辑美。

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这本书的深度和广度，真的不是盖的，我得说，它对我目前正在进行的研究项目提供了巨大的启发。市面上很多参考书往往停留在基础原理的层面，对于如何将实验室中的小规模反应放大到工业化生产的“工艺学”部分，往往是一笔带过。然而，这本书的后半部分，简直就是一本实用的“放大镜说明书”。它详细分析了不同溶剂体系在不同温度压力下的物料平衡和热力学考量，甚至连搅拌速度对收率的影响都有具体的案例分析。我特别留意了其中关于手性催化剂回收和再利用的章节，作者不仅列举了现有的技术瓶颈，还大胆提出了几种基于新型载体材料的创新思路，这些思路的严谨性和前瞻性，让我这位多年工作的老兵都感到震惊。这已经超越了一本学习指南的范畴，更像是一部浓缩了行业内数十年经验的“智慧结晶”。如果说理论是骨架，那么这本书提供的工艺细节就是丰满的血肉，让整个有机合成的画面变得立体而真实可感。

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我最欣赏这本书的一个特质，是它对“失败的艺术”的坦诚讨论。在合成化学领域，成功合成往往被大肆宣扬，但实际操作中，失败的尝试才是常态。这本书中有一个专门的章节，探讨了“合成路线的非预期后果”。作者收集了许多经典的、或者说是“广为人知”的合成案例，然后详细剖析了在优化过程中遇到的陷阱，比如副产物的生成机理、催化剂失活的微观原因，甚至是对实验安全风险的详尽预估。这种近乎“坦白”的写作风格，极大地降低了读者的心理门槛。我不再害怕犯错，反而学会了如何从失败的实验数据中提取有效信息，这是一种宝贵的逆向思维训练。它告诉我们，化学的进步往往建立在一堆堆的“不成功”之上，这种积极面对挫折的态度，比任何教科书上的成功案例都要来得有力量和实在。

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这本书的习题设计，简直是为“高阶思维训练”量身定制的。我遇到过很多强调解题速度的练习册，但大多是机械重复已学知识点。这本书的题目则不同，它们更像是开放式的“迷你项目”。比如，它不会直接问你A加B会生成什么，而是给出一个复杂的天然产物结构，要求你设计出三条不同的、且具有工业化潜力的合成路线，并对每条路线的原子经济性、环境影响因子（E-factor）进行量化评估。这种要求不仅考验了我们对已知反应的熟练度，更重要的是，它迫使我们去批判性地评估和选择最佳方案，这才是真正的化学家需要具备的能力。完成其中几道综合性难题后，我感觉自己像是完成了一场小型学术研讨会，思路被彻底打通，看待问题也变得更加系统和全面，效率比单纯刷题高了何止一个数量级。

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