Chemical Demonstrations

Chemical Demonstrations pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Univ of Wisconsin Pr
作者:Shakhashiri, Bassam Z.
出品人:
页数:256
译者:
出版时间:1983-5
价格:$ 45.14
装帧:HRD
isbn号码:9780299088903
丛书系列:
图书标签:
  • 美国
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具体描述

The demonstrations capture interest, teach, inform, fascinate, amaze, and perhaps, most importantly, involve students in chemistry. Nowhere else will you find books that answer, "How come it happens? . . . Is it safe? . . . What do I do with all the stuff when the demo is over?" Shakhashiri and his collaborators offer 282 chemical demonstrations arranged in 11 chapters. Each demonstration includes seven sections: a brief summary, a materials list, a step-by-step account of procedures to be used, an explanation of the hazards involved, information on how to store or dispose of the chemicals used, a discussion of the phenomena displayed and principles illustrated by the demonstration, and a list of references.

深度解析有机合成中的催化剂设计与应用 一部专注于前沿催化技术与复杂分子构建的学术专著 本书深入探讨了现代有机合成化学中,尤其是在复杂天然产物全合成和药物分子研发领域,催化剂设计与应用的最新进展与核心原理。全书旨在为高阶本科生、研究生、博士后研究人员以及致力于新反应和新方法开发的化学工作者,提供一个系统、深入且具有前瞻性的知识框架。 全书共分为六个主要部分,涵盖了从基础理论到尖端实践的各个层面,其内容聚焦于如何通过精妙的催化剂结构调控来实现高选择性、高效率的化学转化。 第一部分:催化理论基础与结构-活性关系 本部分首先回顾了过渡金属催化、有机小分子催化以及生物催化等领域的基础热力学和动力学原理。重点解析了催化循环中的关键步骤——氧化加成、还原消除、插入反应和转位反应的微观机理。 配体效应的量化描述: 详细介绍了如何利用电子参数(如电子密度、V​​S​​C​​P​​L 参数)和空间参数(如空间位阻、锥形角)来精确预测和调控金属中心的反应活性与选择性。特别关注了含有手性骨架的膦配体、氮杂环卡宾(NHC)配体以及磷杂环丁烷类配体在不同反应体系中的性能差异。 非贵金属催化剂的兴起: 系统梳理了铁、铜、镍等廉价金属在交叉偶联、C-H 键活化等领域取得的突破,分析了其与贵金属催化剂在稳定性和催化剂寿命上的权衡与优化策略。 第二部分:不对称催化:手性中心的精准构建 不对称合成是现代药物化学和材料科学的基石。本部分聚焦于如何利用手性催化剂实现对映选择性合成。 手性膦-噁唑啉(P​​h​​o​​x)与双恶唑啉(B​​i​​n​​a​​p​​h)体系的深化应用: 分析了这些经典手性配体在不对称氢化、不对称环丙烷化和不对称胺化反应中的构效关系。探讨了通过改变骨架刚性(如桥联结构)来增强对映选择性的设计思路。 不对称C-H键官能团化: 这一前沿领域是本书的重点之一。详细介绍了导向基团策略与非导向基团策略下的不对称C(sp2)-H和C(sp3)-H活化反应。着重讨论了如何利用手性配体来控制 C-H 键断裂和新键形成过程中的过渡态几何构象,以实现高对映选择性。 有机小分子催化(Organocatalysis): 深入剖析了脯氨酸衍生物、硫脲类催化剂以及手性布朗斯台德酸/路易斯酸催化剂在不对称迈克尔加成、Aldol 反应和环氧化反应中的作用机制。特别关注了对映选择性通过氢键网络或共价中间体来诱导的机制。 第三部分:光催化与电化学在有机合成中的集成 近年来,利用清洁能源驱动化学反应已成为研究热点。本部分详细介绍了光氧化还原催化(Photoredox Catalysis)和电化学合成的最新发展。 光氧化还原催化剂的选择与调控: 重点分析了基于铱、钌的配合物以及新兴的有机染料催化剂(如吖啶盐)的氧化还原电位调控。讨论了如何利用激发态物种(自由基阳离子或阴离子)参与的单电子转移(SET)过程来构建传统热力学方法难以实现的键合。 电化学合成的绿色优势: 阐述了电解池作为“无试剂氧化剂/还原剂”的优势。涵盖了电化学驱动的 C-C 键偶联、脱氢偶联反应以及电化学辅助的自由基反应。详细分析了电极材料、支持电解质对反应效率和产物分布的影响。 第四部分:多相催化与流动化学的工业化展望 本书也关注了催化剂从实验室研究向工业化转化的关键技术,即多相催化和流动化学。 异相催化剂的制备与表征: 探讨了将均相催化剂负载到固体载体(如介孔硅胶、MOFs 或聚合物树脂)上的方法。重点研究了负载过程中活性中心的暴露程度、分散度对催化性能的影响,以及催化剂的稳定性和可回收性。 微反应器中的催化转化: 详细介绍了流动化学技术在催化反应中的应用,特别是在处理高放热、高危险性中间体(如叠氮化物、重氮化合物)时的安全优势。分析了通道尺寸、流速和混合效率对催化反应速率和选择性的精确控制。 第五部分:C-H 键活化的精准控制 C-H 键活化被誉为“合成的圣杯”。本部分专注于如何实现对惰性 C-H 键的定向、高选择性转化。 导向基团的精细化设计: 区分了使用吡啶基、酰胺基等弱导向基团和使用羧酸、醛等强导向基团时的催化剂要求。分析了钯、铑催化体系中,导向基团如何通过螯合作用形成稳定的五元或六元环金属环中间体。 非导向性远程 C-H 活化: 介绍了利用体积庞大或电子特性特殊的配体,或通过远距离自由基机制,实现对分子内部非活化 C-H 键的选择性修饰。 第六部分:高级应用案例与未来挑战 本部分通过一系列具体的、具有里程碑意义的合成案例,展示了上述催化策略在复杂分子构建中的实际效能。 复杂天然产物的全合成路线优化: 分析了在合成具有多个手性中心和复杂环系的分子(如萜类、生物碱类)时,如何选择最优的催化步骤以缩短合成路线和提高总收率。 前沿挑战: 讨论了当前催化领域面临的瓶颈问题,包括对超低催化剂负载量(ppm 级)的追求、环境友好型溶剂中的高效催化、以及开发新型高效的非贵金属催化剂以替代高成本的贵金属。 本书内容组织严谨,理论阐述深刻,案例选择具有代表性,是化学研究人员深入理解和创新有机催化反应的必备参考书。

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读后感

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这本书的语言风格非常独特,它成功地避免了学术写作中常见的晦涩难懂,却又远远超越了通俗读物的浅薄。作者的笔触是那种带着精确度的诗意,每一个句子都像经过了精密的计算,既保证了信息传递的准确性,又充满了节奏感和韵律美。我特别喜欢它在描述一些复杂现象时所使用的文学化表达,比如将量子纠缠比喻为“宇宙尺度上永不妥协的默契”,这种措辞不仅令人印象深刻,更重要的是,它帮助我将那些抽象的概念“具象化”了。这让我在面对那些需要高度抽象思维的章节时,不再感到枯燥乏味,反而产生了一种追逐和探索的欲望。这种将科学的严谨与艺术的表达完美融合的能力,在同类著作中是极其罕见的,读起来简直是一种享受,仿佛在品尝一杯层次丰富、回味悠长的陈年佳酿。

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当我真正沉下心来阅读其中的内容时,我立刻被作者那种深入骨髓的洞察力所折服。这本书没有采用那种浮于表面的、蜻蜓点水的介绍方式,而是直击核心,用一种近乎哲学的视角去探讨基础原理的底层逻辑。比如,它对能量守恒定律的阐述,不再是教科书上那种冰冷的概念堆砌,而是通过一系列精妙的类比和历史回顾,将这个看似古老而确定的定律,重新赋予了动态的生命力。阅读过程中,我感觉自己仿佛不是在读一本参考书,而是在聆听一位经验丰富的大师在进行一场私密的、高层次的学术对话。作者似乎总能预判到读者在哪个知识节点可能会产生困惑,并提前用一种极其巧妙的方式将障碍清除。这种叙事节奏的控制,高明之处在于它既保证了学术的严谨性,又充满了人文关怀,让你在学习知识的同时,也体会到了探索真理过程中的那种纯粹的喜悦和震撼。

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这本书的结构安排,简直是为自学者量身定做的“学习地图”。它不是将所有知识点一股脑地倾泻下来,而是采用了“由宏观到微观,再回归综合应用”的螺旋式上升结构。第一部分构建起一个宏大的理论框架,就像是为一座知识的摩天大楼打下了坚实的地基。紧接着,每一个后续章节都像是在这个框架上精心雕琢的细节装饰,层层递进,逻辑链条环环相扣,几乎找不到任何断裂或跳跃的地方。这种安排的好处是,即便你的知识背景有所欠缺,也能通过前面的铺垫,平稳过渡到更复杂的概念。我特别欣赏它在每章末尾设置的“反思性提问”环节,这些问题不是那种可以轻易通过搜索引擎找到标准答案的简单回顾,而是需要读者停下来,将新学的知识与已有的认知进行深度融合和批判性思考,这极大地锻炼了我的思维的整合能力,而不是单纯的记忆能力。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮,那种沉稳的深蓝色调配上烫金的书名,立刻就给人一种专业而又权威的感觉。我是在一家老旧的书店里偶然翻到它的,当时正被书架上那些花花绿绿的畅销小说搞得有点审美疲劳,而这本厚重的著作就像一股清流,散发着知识的醇厚气息。内页的纸张质感也极其出色,微微泛黄的米白色,保证了长时间阅读时眼睛的舒适度,这对于需要反复查阅的工具书来说,简直是太贴心了。更让我赞叹的是它的排版布局,字体选择既典雅又易于辨识,图表的插入位置和比例都拿捏得恰到好处,清晰地引导着读者的视线,使得即便是初次接触这个领域的人,也能很快找到重点。而且,书脊的装订非常结实,即便是经常需要大幅度翻开阅读,也不用担心它会散架,这种对细节的关注,体现了出版方对知识载体本身的尊重。总而言之,从拿到手的那一刻起,我就知道这不是一本可以随意对待的书,它本身就是一件值得珍藏的工艺品,成功地在“实用工具”和“艺术品”之间找到了一个完美的平衡点。

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如果说有什么让我感到遗憾,那可能就是这本书的“厚度”本身带来的心理压力。它实在太全面、太深入了,以至于我每次翻开它,都深感自己需要投入巨大的时间和精力才能真正消化其中蕴含的宝藏。它不是那种可以轻松在通勤路上翻阅几页就有所收获的“快餐式”读物,它要求的是一种仪式感,需要你准备好一杯咖啡,清空思绪,全身心地投入到那一片知识的海洋中去。但这与其说是一个缺点,不如说是它价值的侧面证明——如此浩瀚而深刻的内容,自然需要与之匹配的专注度。对于那些真正渴望在某一领域建立起扎实、全面且深刻理解的求知者而言,这本书与其说是一本书,不如说是一份长期的学习伙伴和一生的参考指南。它的价值,随着时间的推移和自身理解的加深,只会不断增值。

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