Selective Hydrocarbon Activation pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Wiley

作者:Davies, Julian; etc.

出品人:

页数:568

译者:

出版时间:1990-8-29

价格:USD 381.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471187240

丛书系列:

图书标签:

• Hydrocarbon Activation
• Selective Catalysis
• C-H Activation
• Homogeneous Catalysis
• Heterogeneous Catalysis
• Organometallic Chemistry
• Transition Metal Catalysis
• Organic Synthesis
• Energy Chemistry
• Petrochemicals

好的，这是一本名为《Selective Hydrocarbon Activation》的图书的详细简介，内容涵盖了该领域内关键的研究方向、技术进展和未来展望，但不包含任何关于“我没有这个书”或者“这个简介是AI写的”的声明。 --- 图书名称：《Selective Hydrocarbon Activation》 图书简介 《Selective Hydrocarbon Activation》是一部深入探讨碳氢化合物选择性活化的前沿专著。本书汇集了有机化学、催化科学和材料科学领域的最新研究成果，系统梳理了将惰性的C-H键转化为具有高附加值化学品的关键技术和理论基础。本书旨在为化学家、材料科学家以及能源领域的研究人员提供一个全面的视角，理解如何精确控制反应路径，实现对天然气、石油馏分等基础碳氢资源的深度转化。 第一部分：基础理论与挑战 本书开篇深入探讨了碳氢化合物活化的基本原理。C-H键的活化是现代化学合成中最具挑战性的任务之一。由于C-H键的键能高、键长短以及在分子中广泛存在，实现其高度选择性的断裂与重构是制约许多高效化学转化的瓶颈。本部分首先回顾了不同类型C-H键（脂肪族、烯烃、芳香族）的电子结构和反应活性差异。随后，重点阐述了热力学与动力学在C-H活化反应中的制约作用，以及如何通过设计新型催化剂来克服高能垒。 理论部分涵盖了密度泛函理论（DFT）计算在预测反应路径和过渡态结构中的应用，为理解选择性控制的微观机制提供了坚实基础。讨论了电子效应、空间位阻以及溶剂环境对C-H活化过程的影响，强调了从基础理论指导实验设计的重要性。 第二部分：均相催化体系的演进 均相催化是实现高选择性C-H活化的核心领域之一。本书详细介绍了过渡金属催化剂在这一过程中的关键作用。重点聚焦于钌（Ru）、铑（Rh）、铱（Ir）以及钯（Pd）等贵金属体系。 2.1 导向基团策略 (Directing Group Strategy) 导向基团策略是实现高区域选择性的基石。本书系统分析了不同类型导向基团（如吡啶、酰胺、酮肟等）的配位模式、对金属中心的电子和空间影响。重点讨论了“近端”与“远端”C-H键的选择性转化，以及如何通过调整导向基团的结构来控制邻位、间位和对位的活化。引入了“双导向”和“内置导向”的概念，展示了如何实现分子内多重C-H键的逐步活化。 2.2 无导向基团活化 (Umpolung and Direct Activation) 随着研究的深入，对无需预装导向基团的直接C-H官能团化的需求日益迫切。本部分详细介绍了光氧化还原催化和电化学方法在C-H活化中的新兴应用。讨论了自由基介导的C-H活化机制，特别是如何利用光敏剂产生高活性的自由基物种，实现对惰性C-H键的温和转化。同时，深入分析了镍（Ni）和钴（Co）等廉价金属在C-H活化中的潜力，以及如何通过配体设计来稳定活性中间体，提高催化剂的周转数（TON）和周转频率（TOF）。 第三部分：多相催化与材料创新 多相催化因其易于分离、回收和重复使用的优点，在工业应用中占据重要地位。本书重点关注新型多相催化剂的设计与合成，以应对选择性C-H活化的工业化挑战。 3.1 负载型金属催化剂 详细考察了贵金属（Pt, Pd, Au）和非贵金属（Fe, Cu）在氧化物载体（如CeO2, ZrO2, Al2O3）上的负载行为。讨论了载体材料的表面性质、缺陷位点和酸碱性如何影响金属纳米颗粒的电子状态和催化活性。特别关注了单原子催化剂（SACs）在C-H活化中的独特优势，即其极高的原子利用率和明确的活性中心结构，如何实现对甲烷、乙烷等简单烷烃的氧化偶联或脱氢反应。 3.2 金属有机框架（MOFs）与共价有机框架（COFs） MOFs和COFs作为多孔晶体材料，为C-H活化提供了高度可定制的反应环境。本书阐述了如何通过后合成修饰（Post-Synthetic Modification, PSM）将活性催化位点精确锚定在框架结构内。讨论了孔道尺寸、拓扑结构对手性C-H活化和空间限制效应的调控作用，展示了这些材料在实现高选择性和高稳定性方面的潜力。 第四部分：特定目标分子的转化实例 本部分通过具体的工业和实验室案例，展示选择性C-H活化的强大应用。 4.1 甲烷的直接转化 (Direct Methane Conversion) 甲烷作为最丰富但最难转化的碳源，是本领域的研究热点。本书深入分析了通过氧化偶联（OCM）将甲烷转化为乙烯或乙炔的催化体系，特别是高温气相反应中的积碳问题与催化剂失活机制。同时，探讨了低温下甲烷活化制备甲醇或甲基化产物的最新进展，包括光催化和电化学方法。 4.2 芳香烃的选择性C-H官能团化 重点讨论了芳香环上的多重C-H键选择性转化，例如选择性地在特定位置引入卤素、胺基、硼酸酯或醚键。分析了导向基团的“可移除性”，即如何设计既能指导反应又能方便去除的导向基团，以实现多步官能团化的合成路线。 4.3 烯烃和烷烃的脱氢反应 阐述了用于生产重要烯烃（如丙烯、丁二烯）的烷烃选择性脱氢技术。比较了热催化脱氢（如使用贵金属或氧化物催化剂）与光/电催化脱氢的优劣，特别是后者在降低反应温度、减少副产物形成方面的优势。 第五部分：未来展望与可持续性 最后，本书展望了选择性C-H活化领域的未来发展方向。强调了从化石燃料向可再生碳源（如生物质衍生的含氧碳氢化合物）转化的必要性。探讨了环境友好型溶剂（如超临界CO2、离子液体）在C-H活化中的应用，以及如何利用机器学习（Machine Learning）加速新型催化剂和反应条件的筛选过程。本书强调，未来的突破将在于开发廉价、高效且高度选择性的非贵金属催化体系，以推动碳氢资源的高值化和绿色转化。 《Selective Hydrocarbon Activation》是为从事催化研究的博士后、研究员以及相关领域的工程师和高级学生精心撰写的一本深度参考书，它不仅总结了现有知识体系，更指明了通往下一代碳化学转化的清晰路径。

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我对这本书的结构安排感到有些好奇，它似乎不是完全按照传统的反应类型来组织的，而是根据某些特定的化学转化目标来划分章节的。这种组织方式，无疑增加了理解的难度，因为它要求读者具备宏观的、跨越不同功能团的视角。对我而言，理解其内部逻辑比理解书本上的具体化学内容还要费劲。我尝试过从头到尾按顺序阅读，结果发现进展缓慢，后来我调整了策略，根据我目前项目中的实际需求，反向去查阅特定章节，效果才有所改善。这说明这本书的适用性可能更偏向于有明确研究方向的专业人士，而非希望建立全面知识体系的初学者。它更像是一本高精度的手术刀，而不是一把万能的瑞士军刀。

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这本书的装帧质量倒是无可挑剔，纸张的厚度适中，印刷清晰度极高，即便是那些精细的分子结构图，也能看得一清二楚，这对于需要仔细比对结构和反应路径的读者来说，简直是福音。装帧设计上，它选择了那种非常耐翻阅的精装本，显然是定位为长期收藏和参考的资料。我注意到，它在引用文献方面做得非常详尽，几乎每一个关键论点后面都有严谨的标注，这为后续的深入研究提供了无数的线索和入口。我个人非常欣赏这种对学术诚信和溯源性的重视。随便翻开一页，你都能看到那些熟悉的、或者一些已经沉寂多年的经典研究者的名字被频繁提及，这让整本书充满了历史的厚重感，仿佛是站在巨人的肩膀上进行对话。

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这本书的封面设计，那种深邃的墨绿色搭配着烫金的字体，着实让人眼前一亮，散发着一股老派的学术气息。我是在一个偶然的机会在旧书店里翻到的，当时就被那种厚重感吸引了。拿到手之后，立刻被它严谨的排版和密集的图表镇住了。坦白说，这本书的门槛有点高，需要读者对有机化学，尤其是反应机理有相当扎实的背景知识。我个人感觉，它更像是一本放在案头，需要反复研读的工具书，而不是那种可以轻松消遣的读物。它似乎更侧重于系统性的知识梳理和对前沿课题的深入探讨，每一个章节的逻辑推进都非常紧密，环环相扣。我花了好几天时间才大致摸清它的脉络，发现它在论述一些复杂概念时，极其注重细节的精确表达，甚至对某些历史上的争议性观点也给出了作者独到的见解。如果你期望从中找到那种通俗易懂的科普讲解，那可能会大失所望。它要求的是思考，是推导，是与作者共同进行一场智力上的搏击。

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阅读过程中，我最大的感受是作者的叙事风格极其冷静和客观，几乎没有使用任何煽情的词汇，所有的论述都建立在严密的实验数据和理论模型之上。这种风格，虽然在学术界很受推崇，但对于初学者来说，可能需要极大的毅力去克服那种信息密度的冲击。我记得有一次，我被其中一个关于过渡金属催化的段落困住了整整一个下午，图示的复杂程度和文字的密度让人喘不过气来。不过，一旦我通过查阅其他辅助资料，将那个关键的步骤理顺了之后，那种豁然开朗的喜悦感是无与伦比的。这本书的价值就在于，它迫使你走出舒适区，去直面那些化学中最核心、最棘手的难题。它不是在教你“怎么做”，而是在解释“为什么会是这样”，这种深层次的探究，是很多教材所缺乏的。我甚至怀疑，这本书可能更适合研究生甚至博士后级别的研究人员，作为他们进行原创性研究的理论支撑和参考手册。

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总而言之，这本书提供了一种非常深入且未被“稀释”的知识体验。我用它来对比了手边几本更偏向于本科教学的化学参考书，差距立刻显现出来：后者往往为了教学的流畅性而省略了许多复杂的过渡步骤和微妙的电子效应分析，而这本书则毫不留情地把这些“晦涩难懂”的部分完整地呈现在你面前。它的语言风格成熟、老到，带着一种不容置疑的权威感。我能想象，在一些顶级的化学实验室里，这本书绝对是案头必备的镇山之宝。它不会告诉你捷径，也不会提供快速成功的秘诀，它只会用最严谨的科学语言，向你展示这片领域最深邃的知识景观。阅读它，本身就是一种对自身知识储备的深度检验和提升过程。

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