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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Kolb, Bruno/ Ettre, Leslie S.

出品人:

页数:376

译者:

出版时间:2006-5

价格:969.00元

装帧:HRD

isbn号码:9780471749448

丛书系列:

图书标签:

• 气相色谱
• 静态顶空
• 挥发性有机化合物
• 分析化学
• 环境监测
• 食品安全
• 药物分析
• 气相色谱-质谱联用
• 样品制备
• 顶空进样

现代有机合成策略与应用 作者： 罗伯特·M·史密斯 (Robert M. Smith) 出版社： 环球科学出版社 (Global Science Press) 出版年份： 2023年 --- 图书概述 《现代有机合成策略与应用》是一部全面而深入的教科书兼参考手册，旨在为有机化学、药物化学、材料科学以及相关领域的研究人员和高级学生提供当前最前沿、最实用的有机合成方法学和反应机制的指导。本书着重于超越传统教科书范畴的、具有高原子经济性、高选择性、环境友好型（绿色化学原则）的新兴合成技术。它不仅涵盖了基础反应的深入解析，更聚焦于复杂分子构建中的挑战性转化和实际应用案例。 本书的核心理念在于培养读者从“如何做反应”到“如何设计一个高效的合成路线”的思维转变，强调策略规划、中间体选择和最终产物纯化的综合考量。全书结构严谨，逻辑清晰，配有大量的化学结构图、反应机理图示和实际操作细节，力求使晦涩的理论变得直观易懂。 --- 详细内容章节概览 本书共分为六个主要部分，共计二十章，内容组织遵循从基础工具到复杂构建块策略的递进路线。 第一部分：合成化学的基石与新范式 (Foundations and New Paradigms in Synthesis) 第一章：合成化学的演进与绿色化学的融入 (Evolution of Synthetic Chemistry and Integration of Green Chemistry) 本章回顾了有机合成从早期的“目标导向”向现代“方法驱动”转变的历史脉络。重点讨论了原子经济性（Atom Economy）、E-因子（E-Factor）和过程质量指标（Process Mass Intensity, PMI）在现代研发中的核心地位。探讨了如何通过溶剂选择、催化剂回收和减少保护/去保护步骤来实现可持续的合成实践。 第二章：现代催化剂体系的分类与筛选 (Classification and Screening of Modern Catalytic Systems) 详细介绍了均相催化、非均相催化、酶催化（生物催化）以及光催化的基本原理。特别关注了配体设计如何影响过渡金属催化剂（如Pd, Rh, Ru）的活性和选择性。引入了高通量筛选（HTS）技术在快速优化催化反应条件中的应用流程。 第二部分：高效的键形成反应 (Efficient Bond Formation Reactions) 第三章：交叉偶联反应的深度解析：超越经典Suzuki与Heck (In-Depth Analysis of Cross-Coupling: Beyond Classical Suzuki and Heck) 本章对近年来发展的C(sp²)-C(sp³), C(sp)-C(sp²), 以及C-H键活化偶联进行了详尽的介绍。重点讨论了镍催化在传统钯催化受限体系中的突破性应用，以及在偶联反应中引入电化学驱动作为传统热能驱动的替代方案。 第四章：C-H键活化：从惰性到功能化 (C-H Bond Activation: From Inertness to Functionalization) 深入探讨了导向基团辅助（Directing Group Assisted）C-H活化策略，包括邻位（Ortho-）、间位（Meta-）和对位（Para-）选择性的实现。详细比较了钯催化、铑催化和铁催化体系在不同官能团耐受性方面的优缺点，并展示了其在药物分子后期修饰中的价值。 第五章：环化反应与环张力释放策略 (Cyclization Reactions and Ring-Strain Release Strategies) 聚焦于构建复杂环状骨架的策略，包括[4+2]环加成（Diels-Alder）的立体控制，以及利用天然环张力（如环丙烷、环丁烷衍生物）作为合成砌块的开环反应。讨论了光化学诱导的环化反应，例如Paterno-Büchi反应的应用。 第三部分：立体化学的精准控制 (Precise Control of Stereochemistry) 第六章：不对称催化概述与手性池策略 (Overview of Asymmetric Catalysis and the Chiral Pool Strategy) 本章对比了使用手性催化剂诱导非手性底物形成单一对映体的策略，与使用天然手性原料（手性池）进行官能团转化的策略。强调了化学计量手性辅助剂的使用局限性及催化方法的优势。 第七章：不对称氢化、氧化与胺化 (Asymmetric Hydrogenation, Oxidation, and Amination) 详细剖析了Evans/Corey-Bakshi-Shibata (CBS) 还原、Sharpless不对称环氧化（及相关反应如二羟基化），以及应用于制备手性胺的关键不对称胺化反应（如胺基转移）。着重于手性配体结构对对映体过量值（ee%）的影响。 第八章：有机小分子催化（Organocatalysis）的崛起 (The Rise of Small Molecule Catalysis) 本书对有机催化进行了专门的章节介绍，重点关注胺催化（如Enamine/Iminium 离子介导的反应）和氢键催化（如硫脲/硫代脲催化剂）。阐述了这些无金属催化剂在构建复杂分子中如何提供独特的反应途径和高选择性。 第四部分：复杂分子合成的高级工具 (Advanced Tools for Complex Molecule Synthesis) 第九章：自由基化学在合成中的复兴 (The Renaissance of Radical Chemistry in Synthesis) 讨论了如何安全、高效地生成和控制有机自由基。重点介绍了光氧化还原催化（Photoredox Catalysis）驱动的自由基反应，如Giese加成、Minisci反应以及自由基介导的环化串联反应，这些反应在构建含氮和含氧杂环方面显示出强大潜力。 第十章：氟化学在生命科学中的应用与挑战 (Fluorine Chemistry in Life Sciences: Applications and Challenges) 氟原子（F）因其独特的电负性和小尺寸，对药物分子的代谢稳定性和脂溶性有显著影响。本章涵盖了选择性C-F键的引入方法（如Deoxo-Fluor试剂、Selectfluor），以及直接的C-H键氟化技术。 第十一章：大环与天然产物全合成的策略 (Strategies for Macrocycles and Total Synthesis of Natural Products) 分析了在合成大型、结构复杂的天然产物时所采用的“会聚合成”（Convergent Synthesis）方法。重点讨论了高效构建多取代大环（如内酯、内酰胺）的成环技术，例如Macrolactonization和高稀释度条件下的关环计量学。 第五部分：合成方法的实际优化与转化 (Practical Optimization and Translation of Synthetic Methods) 第十二章：反应条件的优化与过程安全 (Optimization of Reaction Conditions and Process Safety) 本章从工业和放大生产的角度，讨论了反应参数（温度、浓度、进料速率）对产率和杂质谱的影响。引入了反应量热学（Reaction Calorimetry）在评估热风险和放热速率中的关键作用。 第十三章：流动化学：从批次到连续化 (Flow Chemistry: Transitioning from Batch to Continuous Processing) 详细介绍了微反应器和连续流反应器的结构和优势，特别是在处理高危中间体（如叠氮化物、有机锂试剂）和高能反应（如硝化、强放热反应）时的安全性提升。探讨了在线分析技术（PAT）在流动化学中的集成。 第十四章：分离、纯化与结构确证 (Separation, Purification, and Structural Elucidation) 超越传统的柱层析，本书深入探讨了制备型HPLC（Preparative HPLC）、结晶工程（Crystallization Engineering）在获得高纯度目标产物中的重要性。回顾了NMR（特别是2D NMR）、高分辨质谱（HRMS）在复杂分子结构确证中的应用。 第六部分：前沿交叉领域 (Frontier Interdisciplinary Areas) 第十五章：电化学有机合成 (Electrochemical Organic Synthesis) 系统介绍了电化学反应中的电子转移过程，以及如何利用电势来取代昂贵的、化学计量的氧化剂或还原剂。重点展示了用于C-C键形成、脱羧偶联和胺官能团化的电化学方法。 第十六章：光化学合成的最新进展 (Latest Advancements in Photochemical Synthesis) 超越传统的光化学，本章探讨了使用可见光作为能源驱动的转化，特别是新型有机光催化剂（如吖啶鎓盐）的应用，及其在温和条件下实现高难度转化的能力。 第十七章：生物偶联与蛋白质标记技术 (Bioconjugation and Protein Labeling Techniques) 面向生物药物开发，本章介绍了基于点击化学（Click Chemistry，特别是Cu(I)催化的叠氮-炔环加成）和Strain-Promoted Azide-Alkyne Cycloaddition (SPAAC) 用于连接生物分子和标记探针的方法。 第十八章：计算化学辅助合成设计 (Computational Chemistry Aided Synthesis Design) 解释了密度泛函理论（DFT）计算如何用于预测过渡态能量、确定反应机理以及筛选最有效的催化剂配体。强调了理论预测与实验结果的良性互动。 第十九章：面向材料科学的合成 (Synthesis Oriented Towards Materials Science) 探讨了如何利用精密有机合成方法来构建具有特定电子或光物理性质的分子材料，例如用于有机发光二极管（OLEDs）的给体-受体分子，以及共轭聚合物的合成。 第二十章：未来展望：人工智能与合成 (Future Outlook: AI and Synthesis) 简要讨论了机器学习模型在预测反应产率、推荐合成步骤以及逆合成分析中的潜力，为读者展望合成化学的未来发展方向。 --- 目标读者 本书适合化学专业的研究生、博士后研究人员，以及在制药、农用化学品和先进材料行业中从事新分子实体研发的专业化学家。它同样可作为高级本科生有机合成课程的补充教材，帮助学生建立现代、高效、绿色的合成思维体系。 价值与特色 聚焦前沿： 内容紧跟近五年内发表的顶级期刊成果，确保信息的时效性。 机制驱动： 对关键反应的电子效应和过渡态进行深入剖析，帮助读者理解“为什么”反应会发生，而不仅仅是“如何”发生。 实用导向： 大量引用了可放大和具有工业潜力的反应体系，强调实际操作的可行性。 跨学科视野： 整合了电化学、光化学和计算化学等工具，展示了现代合成化学的综合性。

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