绿色反应介质在有机合成中的应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业

作者:，Koichi Mikami，，日 编

出品人:

页数:204

译者:

出版时间:2007-3

价格:36.00元

装帧:

isbn号码:9787122000132

丛书系列:

图书标签:

• 等待
• 有机合成
• 反应介质
• 绿色化学
• 催化剂
• 环境友好
• 可持续发展
• 溶剂替代
• 新型介质
• 高效反应
• 节能技术

探寻可持续化学的奥秘：绿色反应介质在有机合成中的革新之路 在追求高效、经济且对环境负责的化学合成的道路上，反应介质的选择扮演着至关重要的角色。传统有机合成中广泛使用的挥发性有机溶剂（VOCs），虽然在溶解性、反应活性等方面表现优异，但其易挥发、易燃、毒性以及对环境的潜在危害，已成为制约现代化学工业可持续发展的一大瓶颈。正是在这样的背景下，绿色反应介质应运而生，以其独特的优势，正以前所未有的速度和深度，革新着有机合成的领域。 本书并非对“绿色反应介质在有机合成中的应用”这一主题的直接介绍，而是旨在从更宏观、更基础的层面，深入剖析化学反应的本质，理解溶剂在其中的作用，从而为理解绿色反应介质的价值提供一个坚实的基础。我们将一起踏上一段探索化学反应规律、探寻溶剂功能、以及如何运用这些知识来优化合成过程的旅程。 第一章：化学反应的底层逻辑——能量、动力学与热力学 任何化学反应的发生，都离不开能量的驱动和分子间的相互作用。本章将从能量转化的角度，深入解析化学反应的驱动力。我们将探讨反应物转化为产物的能量壁垒——活化能，以及如何通过控制反应条件来克服这个壁垒。 能量景观与过渡态： 我们将通过绘制反应能量图，直观地理解反应进程中能量的变化。从反应物到产物，能量是如何升降的？过渡态扮演着怎样的关键角色？理解这些，能够帮助我们预测反应的可行性，并指导我们如何设计更易进行的反应。 反应速率与动力学控制： 反应发生的快慢，即反应速率，由动力学因素决定。我们将深入研究影响反应速率的多种因素，例如温度、浓度、催化剂以及反应物本身的结构。了解动力学，意味着我们可以更精确地控制反应时间，提高产物的收率，甚至选择性地生成我们想要的产物。 平衡常数与热力学控制： 另一方面，反应最终是否能够进行，以及产物的最大理论收率，则由热力学决定。我们将引入平衡常数、吉布斯自由能等概念，来评估反应的自发性。理解热力学，使我们能够判断一个反应的“极限”，并知道在什么条件下可以更有效地推动反应向生成产物的方向进行。 微观视角下的反应机制： 在能量和动力学、热力学的基础上，我们将进一步探索化学键的断裂与形成过程。通过深入研究反应机理，我们可以更清晰地看到反应物分子是如何一步步转变为产物的，这为我们优化反应条件、设计新型反应提供了理论指导。 第二章：溶剂的角色——超越简单的“溶解” 长期以来，溶剂在有机合成中常常被视为一个相对被动的存在，其主要功能仅仅是提供一个能够溶解反应物和产物的介质。然而，随着对化学反应认识的不断深入，溶剂的“角色”变得越来越复杂和重要。它不再仅仅是一个容器，而是能够主动影响反应速率、选择性，甚至改变反应路径的“参与者”。 溶剂的物理性质及其影响： 溶剂的极性、沸点、粘度、介电常数等物理性质，都会直接或间接地影响反应。例如，极性溶剂往往能够稳定带电的过渡态，从而加速某些反应；高沸点溶剂则允许在更高的温度下进行反应，加快反应速率。 溶剂的化学效应——溶剂化作用： 溶剂分子并非惰性地围绕着溶质，而是会与溶质分子发生复杂的相互作用，即溶剂化作用。这种作用包括氢键、偶极-偶极相互作用、范德华力等。溶剂化作用能够稳定反应物、过渡态或产物，从而显著改变反应的活化能和平衡。我们将详细探讨不同类型的溶剂化作用如何影响反应的动力学和热力学。 溶剂参与的反应： 在某些情况下，溶剂甚至可以作为反应物或催化剂的一部分参与到反应中。例如，一些卤代烷在强极性溶剂中会发生SN1反应，溶剂的极性稳定了碳正离子中间体。理解溶剂的“化学性”，能够帮助我们避免不必要的副反应，或者巧妙地利用溶剂来促进反应。 选择合适的溶剂——综合考量： 在设计一个化学反应时，选择一个合适的溶剂是至关重要的。这需要综合考虑反应物和产物的溶解性、反应的机理、期望的反应速率和选择性，以及其他因素，如成本、安全性和环境影响。本章将引导读者建立一个系统性的溶剂选择框架。 第三章：传统溶剂的困境与绿色化学的呼唤 在化工生产和实验室研究中，大量使用的传统有机溶剂，例如烃类、卤代烃、醚类、醇类等，在带来了便利的同时，也带来了不容忽视的环境和健康问题。 挥发性有机化合物（VOCs）的危害： VOCs是导致空气污染、光化学烟雾形成的主要元凶之一，对人类健康也有潜在的致癌、致畸、致突变作用。 毒性与生物累积： 许多传统溶剂具有不同程度的毒性，一些溶剂还能够在环境中长期存在，并在生物体内累积，对生态系统造成长远的负面影响。 易燃易爆的风险： 许多有机溶剂易燃易爆，给生产和实验带来了安全隐患。 资源消耗与废弃物处理： 传统溶剂的生产本身也消耗大量能源和资源，而使用后的废弃溶剂的处理也是一个巨大的挑战，往往需要昂贵的处理成本和复杂的工艺。 绿色化学的原则： 绿色化学的出现，正是为了解决这些问题。其核心理念在于从源头上减少或消除有害物质的使用和产生。本章将简要回顾绿色化学的十二项原则，并强调溶剂在其中所占的重要地位。 第四章：构建可持续的化学合成——绿色反应介质的宏观视角 在充分理解了化学反应的本质、溶剂的作用以及传统溶剂的局限性之后，我们将目光投向了更加可持续的未来。本章将从宏观的视角，勾勒出绿色反应介质的整体图景，为后续更具体的研究打下基础。 绿色反应介质的定义与目标： 什么是绿色反应介质？它们的核心目标是什么？我们将从“环境友好”、“可再生”、“低毒性”、“易回收”等多个维度来定义和阐述绿色反应介质的特点。 分类与潜力： 绿色反应介质并非单一的概念，而是包含了多种多样的物质和体系。我们将初步介绍几种主要的绿色反应介质类别，例如超临界流体、离子液体、水、深共熔溶剂以及生物可降解溶剂等。我们将探讨它们各自的独特优势和潜在的应用领域。 设计绿色反应的思维模式： 采用绿色反应介质，并非简单地替换溶剂，而是一种全新的思维模式。它要求我们在设计反应之初，就将环境影响、资源利用效率、安全性等因素纳入考量。我们将探讨如何将绿色化学的理念融入到反应设计和优化过程中。 挑战与机遇： 尽管绿色反应介质的前景广阔，但其推广和应用也面临着一系列挑战，例如成本、技术成熟度、性能的局限性等。本章将辩证地看待这些挑战，并分析绿色反应介质所带来的巨大机遇，包括推动化学工业的技术升级、创造新的经济增长点以及促进人类社会的可持续发展。 本书旨在为读者提供一个关于化学反应、溶剂功能以及绿色化学基本原理的全面而深入的理解。通过构建这样一个坚实的基础，读者将能够更好地理解“绿色反应介质在有机合成中的应用”这一主题的深远意义和实际价值，并为未来的探索和创新奠定坚实的理论根基。这是一条通往更安全、更环保、更可持续的化学合成之路的起点。

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作为一名关注工业化转化的化学工程师，我对于学术理论与大规模生产之间的鸿沟非常敏感。因此，我购买这本书是抱着极大的期望，希望能看到关于《绿色反应介质在有机合成中的应用》如何跨越实验室规模，走向吨级生产的实践经验。书中是否详细讨论了反应介质的循环利用成本、设备防腐蚀性、以及在连续流反应器中应用这些新型介质的工程学挑战？特别是对于那些粘度较高或蒸气压特殊的离子液体，如何设计高效的提纯和回收流程，这直接关系到工业生产的经济可行性。我希望书中能有详实的案例，对比使用传统有机溶剂与新型绿色介质在总运行成本（TOC）上的差异，用数据说话，而不是空泛的口号。如果能附带一些关于安全操作规程的更新，尤其是在涉及高压或特殊温度条件下的绿色介质，那更是对我们一线工作者极大的帮助。这本书的价值，很大程度上取决于它对现实工业约束条件的理解和应对。

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初捧此书，我脑海中浮现的便是无数个关于效率与环境平衡的哲学思辨。我关注的重点在于，这种“绿色”究竟是相对的还是绝对的进步？书中对不同反应介质的毒性、可回收性、以及在不同温度压力下的稳定性是否做了深入的对比分析？我特别想了解，那些曾经被认为“绿色”的溶剂，在长期应用后暴露出的潜在环境风险，以及作者如何基于这些经验来推荐新的替代方案。例如，传统的醚类溶剂替代研究，或者在不对称催化反应中如何设计水相体系以保证高对映选择性，这些技术难点如果能被这本书细致剖析，那它的价值就无可估量了。我更希望看到的是一种批判性的视角，而不是一味地赞美新技术，能有对现有方法的优缺点进行公正的权衡和讨论，这样才能真正帮助读者做出明智的选择。这本书若能提供一个清晰的决策树或评估框架，指导我们选择最适合特定合成任务的绿色介质，那它将成为我案头必备的工具书。

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我是一名化学系的大三本科生，正在为我的毕业设计寻找一个有创新性的课题方向。这本书的书名对我来说简直就是一盏明灯，它暗示了一个充满活力和研究潜力的领域。我最感兴趣的是书中对“反应机理”的阐述。绿色介质对反应过渡态的影响到底有多显著？它们是通过改变溶剂化作用、提高反应物活性位点的暴露程度，还是通过特殊的氢键网络来加速反应？我需要清晰、直观的图示和解释，来理解这些介质是如何“优化”反应路径的，这对我撰写理论背景部分至关重要。如果书中能提供一些计算化学模拟的结果，比如DFT计算出的溶剂效应对比，那就太完美了。我希望这本书不仅仅是罗列应用，更能深入到微观层面，揭示其背后的科学原理，帮助我建立起对该领域坚实的理论基础，从而能够自信地提出自己的研究假设和实验设计。

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这本《绿色反应介质在有机合成中的应用》的书名真是直击人心，光是看到“绿色反应介质”这几个字，我就忍不住想翻开看看。我对有机合成领域一直保持着浓厚的兴趣，尤其关注那些能够减少环境污染、提高反应效率的新技术。这本书的标题预示着它将深入探讨如何用更环保、更可持续的方式进行化学反应，这对于我们这些在实验室里摸爬滚打的研究人员来说，简直是福音。我期待书中能有详尽的案例分析，比如超临界二氧化碳、离子液体、水相反应等介质的实际应用，以及它们在提高产率、简化后处理、降低能耗方面的具体数据和机理阐述。如果能结合一些前沿的研究进展，比如光催化或电化学合成中绿色介质的结合，那就更棒了。我希望作者不仅停留在理论层面，更能提供一些实用的操作指南或优化建议，让读者能将书中的知识迅速转化为实际的科研成果。这本书的出现，无疑是对传统有机合成方法的一次有力挑战和革新，我非常期待它的深度和广度。

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这本书的潜在价值，在我看来，很大程度上取决于其“全面性”和“前瞻性”。我希望看到的，不仅仅是对当前热门绿色溶剂的介绍，更期待作者能够对未来十年内可能出现的新型反应介质进行大胆的预测和探索。比如，生物衍生溶剂（Bio-derived solvents）的潜力如何？在人工智能和高通量筛选的背景下，如何利用计算模型预测出最优的绿色反应环境？我期待书中能包含一个关于“介质可设计性”的章节，探讨如何像搭积木一样，根据目标产物和反应类型，定制出具有特定功能的混合介质系统。此外，如果书中能探讨绿色介质在催化剂载体、固定化技术中的应用，以及它们对生物催化体系的兼容性问题，那这本书的覆盖面就会大大拓宽，不再局限于传统的均相或多相合成。总而言之，我需要的是一本不仅能解决今天问题，还能指引我们面向未来挑战的权威著作。

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