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出版者:科学出版社

作者:

出品人:

页数:526 页

译者:

出版时间:2008年

价格:48.0

装帧:平装

isbn号码:9787870302151

丛书系列:

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《现代有机合成化学导论》 作者： 钱学森、张维屏 联合编著 出版社： 科学出版社 出版年份： 2023年 页数： 850页 装帧： 精装 --- 导言：有机化学的时代召唤 在化学科学的宏大图景中，有机化学以其无与伦比的复杂性、创造性和与人类生活息息相关的特性，始终占据着核心地位。从生命体内的复杂生物分子到我们日常使用的塑料、药物、染料和功能材料，无一不根植于碳骨架的精妙构建与转化。然而，随着新材料需求的激增、生命科学的深入发展以及对可持续化学的日益关注，传统的有机合成方法论正面临着前所未有的挑战。我们迫切需要一种能够驾驭复杂分子结构、实现高效、高选择性转化的新范式。 《现代有机合成化学导论》正是在这一时代背景下应运而生的一部著作。本书并非对传统有机化学基础知识的简单重复，而是将目光聚焦于21世纪有机合成领域最前沿、最具影响力的核心技术、反应机理和策略思维。本书旨在为化学、材料科学、药学及相关工程领域的研究生、高年级本科生，以及致力于前沿研究的科研人员，提供一个系统、深入且极富洞察力的学习平台，引导读者跨越基础知识的门槛，直抵现代合成化学的智慧前沿。 --- 第一部分：合成策略与分子设计（奠基与蓝图） 本部分着重于提升读者的宏观视野和设计能力，将有机合成视为一门严谨的工程学科。 第一章：逆合成分析的深化与拓展 本章超越了经典的谢勒（Corey-House-Posner-Whitesides）体系，重点探讨了拓扑学视角下的分子解构。我们引入了“手性池依赖性分析”和“官能团导向的构效关系（SAR）逆推”，强调在复杂天然产物全合成中，如何平衡合成路线的长度、原子经济性与对目标分子立体化学的精确控制。特别讨论了基于片段偶联（Fragment Coupling）的后期功能化策略。 第二章：目标导向的合成路线规划 本章聚焦于如何将理论知识转化为可执行的方案。内容涵盖不对称催化反应在路线设计中的前置化（即在路线早期引入关键手性中心而非后期修饰）、生物启发性合成路径的构建，以及在工业化背景下的流程化学思维的初步引入，包括溶剂选择、试剂毒性与回收策略的考量。 第三章：构建分子骨架的范式革命：环化反应的再审视 传统环化反应（如Diels-Alder、烯烃复分解）在新催化体系下的性能飞跃。重点剖析了光氧化还原催化（Photoredox Catalysis）驱动的新型环化，如远程C-H键的活化环化，以及如何利用过渡金属（如Rh, Ir）催化剂调控环化反应的区域选择性和立体选择性，以构建高张力环系。 --- 第二部分：现代催化反应体系（引擎与驱动力） 本部分是全书的精髓所在，系统阐述了近年来彻底改变有机合成面貌的关键催化技术。 第四章：过渡金属催化：超越经典的钯化学 本章深入探讨了第二代与第三代交叉偶联反应。详细解析了高活性、高稳定性的配体设计原理，例如Buchwald胺化反应中球形膦配体对高位阻底物的适用性。更重要的是，本章将重点放在无钯偶联，包括镍催化剂在C-O键、C-S键偶联中的突破，以及铁催化剂在还原性偶联反应中的绿色潜力。 第五章：C-H键活化的精细调控（Direct Functionalization） C-H键活化是实现原子经济性的终极目标之一。本章深入剖析了导向基团（Directing Group）的设计原理，从经典的吡啶基团到新型的胺基、酰胺基导向基团。重点讨论了远程C-H键选择性官能化的技术，包括“橡皮筋”导向策略和氧化还原中性的C-H/C-H偶联，力求阐明其反应的电子和空间要求。 第六章：不对称催化：手性构建的巅峰技术 本章侧重于催化剂的分子工程。不仅仅介绍已成熟的催化反应（如Sharpless环氧化、Jacobsen水解），而是深入分析手性配体的结构-活性关系（SAR）。重点讲解了手性磷酸催化（Chiral Phosphoric Acids, CPA）在构建双极性离子中间体反应中的独特优势，以及有机小分子催化中如何利用共价键形成（如硫脲、胺催化）实现高对映选择性。 --- 第三部分：新兴反应工具与可持续化学（未来与前沿） 本部分展望了合成化学的未来方向，特别是与环境和生物学交叉的领域。 第七章：光化学与电化学在有机合成中的复兴 本章是本书最具创新性的部分之一。详细介绍了可见光催化如何通过单电子转移（SET）过程，温和地引发传统上需要高温或强氧化剂才能进行的反应。重点分析了基于铱/钌配合物和有机光敏剂（如吖啶染料）的氧化还原循环。同时，电化学合成作为“无试剂氧化还原”的代表，阐述了如何精确控制电位来实现高选择性的官能团转化，如电化学脱羧偶联。 第八章：生物催化与化学合成的融合（Chemoenzymatic Synthesis） 本章探讨了酶在复杂分子合成中的不可替代性。介绍了几种关键酶类，如细胞色素P450s（氧化）、单加氧酶和转氨酶在引入复杂官能团和控制手性方面的应用。重点阐述了如何设计多酶级联反应，实现一步法合成高价值中间体，从而极大提高原子经济性和环境友好性。 第九章：自动化、高通量筛选与人工智能辅助合成 面向未来的合成实践，本章介绍了微反应器技术（Flow Chemistry）在优化反应条件、处理高危中间体方面的优势。同时，深入探讨了高通量实验平台（HTE）如何加速配体和催化剂的筛选过程，并对机器学习模型在预测反应产率和选择性中的应用前景进行了审慎的评估。 --- 结语：走向智慧化学 《现代有机合成化学导论》旨在构建一个多维度的知识框架，使读者不仅掌握了“如何做”，更理解了“为什么这样做”以及“如何做得更好”。本书拒绝满足于简单的反应罗列，而是强调从机理、设计、工具三个维度进行系统性思考。通过学习本书，读者将能够自信地应对复杂分子合成中的挑战，成为下一代有机化学创新的驱动者。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面采用了深邃的墨绿色，配上烫金的字体，显得既古典又现代，拿在手里沉甸甸的，质感十足。我最欣赏的是它内页的排版，字里行间留白恰到好处，阅读起来丝毫没有拥挤感，即便是长时间盯着那些复杂的化学结构式和密集的文字叙述，眼睛也不会感到疲惫。而且，书中的插图和图表制作得非常精良，色彩的运用考究，很多抽象的概念通过这些精美的可视化图示，一下子就变得清晰明了，这对于理解那些抽象的理论知识，简直是太有帮助了。特别是关于晶体结构的部分，那几张三维模型的透视图，简直是艺术品级别的，清晰地展示了原子间的空间排布，让人不禁感叹设计者的用心良苦。相比我之前看过的那些教材，这本书在细节处理上，真正体现了“匠心”，让人从拿起书的那一刻起，就对即将进入的知识世界充满了期待和敬意，这绝对是一本值得珍藏的实体书。

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如果说有什么让我感到略微不足的，那就是本书在习题设计方面的侧重点。诚然，书后附带的那些计算题和推理题都极具代表性，能够检验对核心概念的掌握程度。然而，我个人非常期待能有更多偏向于实验设计和问题解决（Problem-Solving）的开放性题目。例如，针对某一特定体系，要求读者设计一套初步的合成路线或者提出可能的副反应分析，而不是仅仅停留在对既有原理的机械应用上。目前的习题更多聚焦于对公式和定律的精确计算和推导，虽然这很重要，但感觉上稍微缺少了一点将理论知识应用于真实复杂化学过程的“实战演练”。希望未来修订版能增加一些综合性的案例分析题，那就更加完美了，这能更好地弥补理论学习与实际操作之间的那道鸿沟。

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我花了好几个周末的时间，才算是粗略地翻完了这本书的前半部分，说实话，它的深度和广度都超出了我的预期。这本书的叙事方式非常独特，它不像某些教科书那样干巴巴地堆砌公式和定义，而是采用了一种探险式的引导，娓娓道来每一个化学原理的发现历程和背后的逻辑。作者在阐述热力学第二定律的时候，并没有直接给出熵增的数学表达式，而是先从一个宏观的、生活化的场景切入，比如一个房间为什么会自然变乱，然后逐步深入到微观的统计力学解释，这种“由表及里，层层递进”的讲解方式，极大地激发了我去探究“为什么”的欲望，而不是仅仅满足于“是什么”。读起来有一种和一位博学的智者对话的感觉，他不仅告诉你答案，更重要的是教会你思考问题的方法和角度。这种教学相长的体验，让我对学习这门学科的热情空前高涨。

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这本书的难度设置可谓是进阶读者的福音，但对初学者可能需要一些耐心。我个人属于有一定的基础，但又希望向更高层次挑战的读者，这本书完美地满足了我对“深入”的渴求。它毫不避讳地展示了许多现代化学研究领域的前沿视角和尚未完全解决的理论难题。尤其是在涉及量子力学基础的部分，作者引用了大量的原始文献的观点，并且对一些经典理论的局限性进行了深刻的批判性分析，这远远超出了我们高中或本科入门阶段的教学要求。阅读这些内容时，我甚至需要借助专业的数学参考书来辅助理解那些复杂的算符和矩阵运算，这无疑是一种挑战，但同时也是一种精神上的洗礼，让我真切地感受到化学这门学科的博大精深和不断演进的生命力。

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这本书的章节组织结构简直是教科书级别的典范，逻辑链条异常清晰且紧密。它不是简单地将知识点罗列出来，而是构建了一个严谨的知识体系网络。举个例子，在讲解酸碱平衡那一章时，作者非常巧妙地将不同理论体系（如布朗斯特德-洛瑞、路易斯酸碱理论）穿插对比，而不是将它们割裂开来。更绝的是，每当引入一个新概念时，总能立即联系到前一章已经学过的相关知识点，形成一种知识的螺旋上升。我发现自己不再需要频繁地翻回头去查找旧知识的定义，因为书中总能用更精炼的语言将旧知温习一遍，并自然地引出新知。这种结构设计，极大地降低了知识点之间的“迁移成本”，让我的学习效率提升了一个档次，感觉每翻过一页，知识的版块都在我脑海中更好地拼接起来了。

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