Toolkit for Estimating Physiochemical Properties of Organic Compounds pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Wiley-Interscience

作者:Martin Reinhard

出品人:

页数:224

译者:

出版时间:1999-02-26

价格:USD 475.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471172635

丛书系列:

图书标签:

• 物理化学性质
• 有机化合物
• 估算
• 工具书
• 预测
• 性质预测
• 化学工程
• 计算化学
• 分子性质
• 数据库

《有机化合物理化性质估算工具箱》 本书旨在为化学、材料科学、环境科学、制药工程以及相关领域的科研人员、工程师和学生提供一套全面、实用的有机化合物理化性质估算方法和工具。随着有机化学研究的深入和应用领域的拓展，对有机化合物各种理化性质的准确预测和估算变得日益重要。无论是新化合物的设计合成、现有化合物的性质优化，还是环境行为的评估，都需要快速、可靠的性质数据支持。传统的方法往往依赖于昂贵的实验测量，耗时耗力，且并非所有化合物都能轻易获得实验数据。因此，发展高效的计算估算方法，为科学家和工程师提供可信的工具，已成为必然趋势。 本书内容涵盖了有机化合物在不同相态下，以及与其他物质相互作用时可能表现出的关键理化性质。我们深入浅出地介绍了多种估算方法，从经典的经验关联式到基于现代计算化学的理论模型，力求提供一个既有理论深度又不失实践指导的知识体系。 第一部分：分子结构与基础性质 在有机化合物的估算之旅中，首先要掌握的是如何从分子结构出发，预测其最基础的性质。本部分将详细阐述： 分子量与元素组成分析： 这是任何估算的基础。我们将介绍如何根据分子式精确计算分子量，以及如何通过比例关系估算元素组成。 密度估算： 密度是物质的重要宏观性质，与分子间作用力、分子堆积方式等密切相关。我们将探讨基于经验规则（如官能团贡献法）以及分子动力学模拟等方法来估算固态、液态有机物的密度。 熔点与沸点预测： 熔沸点是反映物质相变行为的关键参数，直接关系到其在不同条件下的存在状态。本书将介绍多种预测模型，包括基于分子极性、分子形状、氢键能力以及量子化学计算的策略，同时也会讨论不同模型在不同类型化合物上的适用性。 折射率与表面张力： 这两个性质与分子电子分布、极化能力和分子间作用力密切相关。我们将介绍如何利用结构参数和经验公式估算这些性质，并分析其在光学性能和界面现象研究中的应用。 第二部分：热力学性质估算 热力学性质对于理解和控制化学过程至关重要。本部分聚焦于有机化合物的关键热力学参数： 生成焓与燃烧焓： 这些参数反映了物质形成过程中的能量变化，对于评估反应的稳定性和能量平衡至关重要。本书将介绍基于键能、官能团贡献以及量子化学计算的多种估算方法。 蒸发焓与升华焓： 这些是物质从液态或固态转变为气态所需吸收的能量，直接影响物质的挥发性和在环境中的迁移。我们将讲解基于 Clausius-Clapeyron 方程的修正方法和基于分子模型预测的手段。 摩尔体积与压缩性： 了解物质在不同压力下的体积变化对于工程设计和流体行为研究具有重要意义。本书将探讨如何从分子结构和微观相互作用来估算这些参数。 相平衡性质（如汽液平衡、固液平衡）： 对于多组分体系，相平衡性质是指导分离过程和理解混合物行为的核心。我们将介绍基于活度系数模型（如 UNIFAC、NRTL）和状态方程（如 Peng-Robinson, Soave-Redlich-Kwong）的估算方法，并辅以案例分析。 第三部分：传输性质与输运现象 传输性质描述了物质在空间中的传递过程，对于理解传质、传热和动量传递至关重要。 粘度估算： 粘度反映了流体抵抗流动的能力。本书将介绍针对不同温度和压力下有机液体粘度的估算模型，包括 Eyring 模型、 Andrade 模型以及基于分子动力学模拟的方法。 扩散系数： 扩散是物质在浓度梯度驱动下进行的宏观运动。我们将讲解用于估算气相、液相以及固相中溶质分子扩散系数的理论和经验方法，并强调其在反应动力学、物质传递过程中的作用。 热导率： 热导率描述了物质传导热量的能力。本书将介绍如何基于分子结构和声子传输理论来估算有机材料的热导率。 第四部分：分配与界面性质 分配系数和界面性质是理解化合物在不同介质中的行为以及其在界面处的相互作用的关键。 分配系数 (Log P/Log D)： 描述了化合物在水相和有机相（通常是辛醇）之间的分配比例，是评估化合物在生物体内吸收、分布、代谢和排泄（ADME）以及在环境中迁移行为的重要指标。本书将深入介绍基于分子描述符（如 RDKit 描述符）、QSAR 模型以及量子化学方法的 Log P/Log D 估算技术。 溶解度估算： 溶解度是评估化合物在溶剂中可溶性的重要指标，对药物开发、化学合成以及环境污染评估具有重要意义。我们将介绍用于估算水溶性和有机溶剂中溶解度的模型，并讨论影响溶解度的主要因素。 表面活性与吸附性质： 本部分将介绍估算表面张力以及化合物在固体表面的吸附行为的方法，这对于理解乳液、泡沫的稳定性以及催化剂的设计具有指导意义。 第五部分：环境与生物相关性质 随着人们对环境和健康关注度的提高，对有机化合物环境归趋和生物效应的预测变得越来越重要。 挥发性有机化合物 (VOC) 相关性质： 如蒸汽压、亨利定律常数，对于预测 VOC 在大气中的迁移和转化至关重要。 生物降解性与环境持久性： 介绍基于结构与活性的关联模型来预测化合物在环境中的降解速率和潜在的持久性。 毒性预测（初步）： 简要介绍基于结构-活性关系 (SAR) 和构效关系 (QSAR) 的初步毒性预测方法，为安全评估提供参考。 本书特点： 全面性： 涵盖了有机化合物种类繁多、应用广泛的关键理化性质。 系统性： 从基础分子结构出发，逐步深入到复杂的宏观性质和环境行为。 实用性： 强调估算方法的原理、步骤和实际应用，提供计算工具和软件的参考。 前沿性： 包含了一些最新的估算技术和理论模型。 易读性： 语言通俗易懂，配以丰富的图表和算例，便于读者理解和掌握。 本书旨在成为一本不可或缺的参考指南，帮助研究人员和工程师更高效、更经济地获得可靠的有机化合物理化性质数据，加速科学研究和技术创新的进程。我们相信，掌握这些估算工具，将极大地提升您在各自领域的工作效率和研究深度。

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我更侧重于这本书在“实用性”上的表现，因为它被定位为“工具箱”。在这方面，这本书的表现远超我的预期，它真正做到了“授人以渔”。书中不仅仅罗列了公式，更重要的是，它提供了大量关于“如何选择最合适的公式”的决策树和流程图。例如，针对某类特定的有机物，它会引导读者一步步排除不适用模型，最终锁定推荐的计算路径。这种指导性极强的内容，对于初入此领域的硕士生来说，无疑是无价之宝。我特别喜欢其中关于“数据输入敏感性”的讨论章节，作者细致地分析了不同输入参数的微小变化如何不成比例地放大到最终预测结果上，这种对“输入-输出”关系链的深度剖析，极大地提升了我对模型结果的批判性评估能力。这本书似乎在不断地提醒读者：任何估算都是一种近似，关键在于理解这种近似的“成本”。如果说有什么小小的遗憾，可能是在特定计算软件的集成或代码示例方面略显不足，但考虑到其更偏向理论基础和方法论的构建，这或许是刻意的取舍，以保证其长久的生命力。

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这本书的封面设计着实引人注目，那种带着一丝复古未来感的排版，加上恰到好处的色彩搭配，让我忍不住想翻开看看里面的内容。拿到手上时，纸张的质感也让我印象深刻，不是那种廉价的光滑纸，而是带着些许粗粝感和厚重感，这让我对接下来的阅读体验有了更高的期待。我原本以为这会是一本纯理论的教科书，但翻开目录时，发现它似乎在努力平衡深度和易读性。书中的插图和图表设计得非常精良，逻辑清晰，即便是初次接触这些复杂概念的人，也能通过这些视觉辅助工具快速抓住重点。我特别欣赏作者在内容组织上的用心，他们似乎非常清楚读者在学习新知识时会遇到的认知障碍点，并提前设置了“缓冲地带”，比如在介绍复杂模型之前，会先用生活化的例子进行类比。这种教学设计上的细腻处理，使得阅读过程中的挫败感大大降低。当然，作为一本工具书性质的出版物，我对其实用性抱有极高的期望，希望它不仅仅停留在概念层面，而是能提供切实可行的步骤和参考数据，让我在实际操作中能够得心应手。总的来说，从包装到初步的翻阅体验，这本书传递出一种专业而友好的信号，让我对接下来的探索充满好奇。

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这本书在排版和字体选择上的保守主义，反而成就了一种独特的气质。它没有追逐那些花哨的现代设计潮流，而是采用了非常经典的学术书籍的布局，双栏、清晰的页边距和合理的行距，使得长时间阅读时眼睛不易疲劳。我发现自己能更专注于文本本身，而不是被排版分散注意力。更让我赞赏的是，书后附带的那些索引和参考文献部分的处理。索引的详尽程度令人咋舌，几乎每一个关键术语和常用缩写都能被迅速定位，这对于需要快速查阅特定信息的科研人员来说，简直是福音。至于参考文献，其广度和时效性也显示出编纂者投入了巨大的心血，涵盖了从早期奠基性的工作到近期的前沿突破。在阅读体验的流畅性上，尽管内容本身是技术性的，但作者在段落间的过渡处理得非常自然，仿佛在进行一场结构严谨的对话，而不是冷冰冰地陈述事实。这种行文上的“流畅性”，使得原本枯燥的数学推导过程也变得更容易消化。我希望更多的专业书籍能够借鉴这种对细节的打磨。

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这本书带给我的最深刻感受，是一种智力上的“被挑战”与“被赋能”并存的状态。阅读过程中，我发现自己不得不经常停下来，用纸笔辅助理解那些复杂的相互作用机制或非线性关系。作者在解释某些基本物理化学原理时，采用了非常巧妙的视角转换，让你从一个全新的、可能从未考虑过的角度去审视这些久经考验的概念。例如，他们在讨论分子间作用力对溶解度的影响时，引入了全新的拓扑描述符，这让原先依靠传统范德华力模型进行思考的我感到耳目一新。这种能够有效地“打破思维定势”的能力，是我认为一本优秀学术著作的标志。它不是简单地重复已知知识，而是激励你产生新的思考路径。这本书的价值不在于它能给出多少精确的数值，而在于它提供了一套强大的、可迁移的思维框架，让你在面对全新的、未曾被现有模型完全覆盖的化合物时，仍能保持科学的探究精神和系统的估算策略。它更像是一份“思维地图”，而非简单的“答案手册”。

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我花了相当长的时间仔细研究了这本书的绪论部分，坦白说，作者在构建整个知识体系的宏大叙事上，展现出了非凡的功力。他们没有急于抛出核心公式，而是花了大量篇幅去追溯这些“估算方法”是如何从最初的经验总结演变到如今高度数学化的模型的。这种历史的纵深感对于理解方法的局限性至关重要。书中对不同估算方法的适用边界和适用范围的界定，做得极为审慎和严谨，这比那些动辄声称“普适性极强”的资料要可靠得多。我尤其留意了他们对误差分析的讨论，那部分写得酣畅淋漓，没有回避任何敏感点，直接点明了当前计算化学和物理化学估算领域面临的根本挑战。在阅读过程中，我不得不时常停下来，回味某些论述的深度。这不是一本可以走马观花读完的书，它要求读者具备一定的背景知识储备，否则可能会在一些术语和概念的交锋中迷失方向。我感觉作者是面向行业内资深人士或高阶研究生的，对读者的专业素养有着较高的隐含要求。阅读体验是艰深的，但每攻克一个难点，都会带来巨大的成就感，仿佛推开了一扇通往更深层次理解的大门。

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