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《高等有机合成方法学导论》 内容简介： 本书是一部面向化学专业高年级本科生、研究生以及从事有机合成研究的科研人员的专业教材与参考书。全书聚焦于现代有机合成化学领域中那些具有里程碑意义、展现出卓越普适性和前沿创新性的合成策略、反应机理与催化体系。内容组织上，力求在理论深度与实践应用之间取得平衡，帮助读者建立起对复杂分子精确构筑所依赖的基石性知识体系。 第一部分：不对称催化与手性控制的深化 本部分深入探讨了不对称催化领域的最新进展，特别是超越经典手性配体的范畴，迈向更高效率和更广底物范围的合成方法。 手性有机小分子催化（Organocatalysis）： 详细解析了基于脯氨酸衍生物、硫脲类催化剂以及氮氧自由基（TEMPO类）在Aldol反应、Michael加成、Diels-Alder反应中的立体选择性控制机制。重点阐述了氢键供体/受体协同催化模式如何精确调控过渡态的能量差异，实现极高的对映选择性。 过渡金属手性催化剂的演化： 集中介绍铱、铑、铜等金属催化体系在不对称氢化、烯烃胺化、C-H键活化等反应中的应用。重点分析了“螺环”和“轴手性”配体（如BINAP的后继者）的设计原理，以及如何通过配体工程实现对反应路径的精细调控。引入了连续流化学在提高不对称催化效率和安全性的应用案例。 酶催化与生物催化（Biocatalysis）： 探讨了利用定向进化和蛋白质工程改造的酶（如酮还原酶、转氨酶、单加氧酶）在合成天然产物和药物中间体中的潜力。重点讨论了如何克服水相环境下的底物溶解性和产物分离的工程挑战。 第二部分：C-H键活化策略的拓扑学革命 C-H键活化已成为有机合成的“圣杯”之一。本部分系统梳理了从导向基团辅助到无导向基团直接转化的关键技术突破。 导向基团介导的C-H官能化： 详细分析了吡啶、酰胺等常见导向基团与钯、铑等金属中心的配位机制，如何通过生成稳定的五元或六元环金属中间体实现邻位、间位C-H键的选择性氧化、烯基化或芳基化。特别关注了“远程”或“多重”导向基团策略在复杂分子合成中的应用。 非导向性与自由基C-H转化： 阐述了利用光氧化还原催化（Photoredox Catalysis）在温和条件下引发的C-H自由基反应，例如Minisci型反应的改进，以及直接芳基化反应的机理。讨论了如何利用电子效应和空间位阻来区分不同C-H键的反应活性。 立体选择性C-H键转化： 这是本部分的难点与重点。探讨了如何将手性催化剂引入到C-H活化反应中，实现对新生成手性中心的立体控制，尤其是在生成季碳中心方面的最新进展。 第三部分：构建复杂骨架的偶联反应新范式 本书对传统的Suzuki、Heck、Stille偶联反应进行了回顾，但着重于对现有方法的局限性突破和新型偶联反应的开发。 无贵金属催化的偶联反应： 聚焦于利用廉价且毒性低的元素（如铁、镍、钴）作为催化剂的偶联体系。详细分析了镍催化在还原性偶联（如Kumada偶联的扩展）和C-X键活化中的独特性质，以及如何通过氧化态的精确控制来避免催化剂失活。 电化学有机合成（Electrosynthesis）： 将电化学方法视为一种新型的“绿色”氧化还原试剂。讨论了如何利用电势来精确控制反应的氧化还原程度，从而实现传统化学方法难以达成的偶联反应，例如无试剂（reagent-free）的碳-碳键形成。 烯烃的“非经典”偶联： 介绍利用烯烃作为亲核试剂或亲电试剂参与的环化偶联反应，如[2+2+2]环加成、串联反应以及涉及卡宾或氮烯中间体的构建复杂多环体系的方法。 第四部分：合成化学中的计算与人工智能辅助 本章旨在将理论化学和数据科学引入到实际的合成设计流程中。 反应机理的计算模拟： 介绍密度泛函理论（DFT）在预测反应能垒、过渡态结构以及确定主产物/副产物比例中的应用。重点说明如何利用计算结果来指导催化剂的分子设计。 逆合成分析的自动化： 探讨基于人工智能的逆合成路径预测工具（如AiZynthFinder的原理）。分析了如何将化学知识图谱与深度学习模型相结合，以更高效地规划复杂目标分子的合成路线。 反应条件的筛选与优化： 介绍高通量实验平台（HTE）与机器学习模型的结合，用于快速优化反应温度、溶剂、配体比例等参数，加速新反应的发现和转化率的提升。 本书特点： 1. 前沿性强： 涵盖了近十年有机合成化学领域最具影响力的突破性工作。 2. 深度解析： 对关键反应的机理和立体化学控制的内在逻辑进行了深入剖析，而非停留在现象描述。 3. 跨学科融合： 强调了物理化学原理、材料科学（光催化）和计算化学在现代合成中的不可或缺性。 本书适合作为研究生教学参考书，对于希望突破传统合成手段、从事创新性药物化学或材料化学研究的青年学者而言，是一部极具启发性的工具书。
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