Modern Catalytic Methods for Organic Synthesis with Diazo Compounds pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Doyle, Michael; Doyle, Michael P.; McKervey

出品人:

页数:652

译者:

出版时间:1998-1

价格:0

装帧:

isbn号码:9780471135562

丛书系列:

图书标签:

• 化学
• 有机合成
• 催化
• 重氮化合物
• 化学反应
• 合成方法
• 催化剂
• 有机化学
• 合成策略
• diazo compounds
• modern methods

催化不对称合成中的新型金属有机骨架材料：结构、性能与应用 本书简介 本书全面深入地探讨了在催化不对称合成领域中，新型金属有机骨架材料（Metal-Organic Frameworks, MOFs）的最新研究进展、结构设计原理、关键性能表征及其在手性分子构建中的前沿应用。本书旨在为有机化学家、材料科学家以及从事不对称催化研究的科研人员提供一本集理论深度与实践指导于一体的权威参考书。 第一部分：金属有机骨架材料的理论基础与结构设计 第一章：MOFs在催化领域的研究背景与发展历程 本章首先回顾了传统多相催化剂的局限性，引出了具有超高比表面积、可调孔隙结构和高活性位点密度的MOFs作为新型多相催化剂的巨大潜力。详细阐述了MOFs的基本构成单元——金属簇（Secondary Building Units, SBUs）和有机配体（Linkers）的化学性质。追溯了自20世纪90年代以来，MOFs在气体吸附、分离技术发展后，向催化领域拓展的关键里程碑事件。重点分析了MOFs的结构稳定性、孔道环境的化学可修饰性如何影响其催化性能。 第二章：手性MOFs的构筑策略与晶体工程 不对称催化要求催化剂具有精确的立体化学控制能力。本章聚焦于如何将手性信息引入到MOF结构中。详细介绍了三种核心构筑策略： 1. 手性有机配体的选择与设计： 探讨了含有手性中心（如氨基酸衍生物、手性二醇、手性羧酸等）的有机配体如何通过自组装过程诱导形成手性孔道环境。 2. 手性诱导剂辅助合成： 讨论了通过外部手性试剂（溶剂或添加剂）在非手性配体体系中诱发单晶形成手性结构的晶体工程方法。 3. 后合成修饰技术（Post-Synthetic Modification, PSM）： 阐述了在已形成的规整多孔骨架上，通过选择性官能团反应引入手性催化活性位点的先进技术，尤其关注基于点击化学（Click Chemistry）和配体交换反应的策略。 第三章：手性MOFs的结构表征与孔道环境分析 精确的结构解析是理解催化机理的前提。本章详细介绍了用于表征手性MOFs的关键技术： 单晶X射线衍射（SCXRD）： 重点讲解如何利用SCXRD确定手性拓扑结构、手性空间群以及手性识别位点的相对空间排布。 固态圆二色谱（CD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）： 分析手性配体在固态下的构象变化及手性诱导效应。 气体吸附分析（BET/BJH）： 量化孔径分布、比表面积，并结合动力学吸附实验评估孔道的可及性。 计算化学模拟： 引入密度泛函理论（DFT）计算，用于模拟手性孔道内底物-催化剂相互作用的能量学，预测过渡态结构，解释高对映选择性的来源。 第二部分：手性MOFs在不对称催化中的应用 第四章：手性MOFs在不对称氢化反应中的应用 氢化反应是构建手性中心的基础操作。本章着重介绍负载型或骨架内置手性MOFs催化剂在烯烃、亚胺和酮的不对称氢化反应中的应用。重点分析了： 贵金属（Rh, Ru, Ir）在手性MOFs中的锚定： 探讨了如何将均相手性催化剂前体锚定在MOFs孔道内壁，利用MOFs的限制效应提高催化剂的稳定性和选择性。 非金属催化： 介绍了利用MOFs骨架本身或引入的有机催化基团（如手性胺、硫脲基团）进行不对称转移氢化或硼氢化反应的实例。 第五章：手性MOFs在不对称碳-碳键形成反应中的催化性能 碳-碳键的构建是复杂分子合成的核心。本章系统梳理了手性MOFs在以下关键反应中的应用： 不对称Aldol反应与Mannich反应： 讨论了手性MOFs作为多功能催化剂，同时提供Lewis酸位点（金属节点）和Lewis碱/布朗斯台德碱位点（有机配体或修饰位点）的协同催化机制。 不对称Diels-Alder反应： 阐述了如何利用MOFs的限域空间效应，通过精确控制反应物在孔道内的取向，实现高非对映选择性和高对映选择性。 不对称Michael加成反应： 重点分析了手性胺基修饰的MOFs在催化亲核试剂对活化烯烃的不对称加成中的高效性。 第六章：手性MOFs在不对称氧化反应与环加成反应中的创新实践 本章聚焦于对氧原子和氮原子进行立体控制引入的反应： 不对称环氧化反应： 介绍了负载手性Salen或卟啉金属配合物于MOFs骨架中的策略，以及如何利用氧化态金属（如Mn, Fe）节点直接催化环氧化反应。 不对称环丙烷化反应： 探讨了利用手性铜（Cu）或铑（Rh）配合物，通过MOFs限域作用实现高立体选择性环丙烷化反应的最新进展。 第三部分：高性能手性MOFs的挑战与未来展望 第七章：催化剂的稳定性和循环使用性研究 工业应用的关键瓶颈在于催化剂的耐久性。本章深入分析了影响手性MOFs稳定性的因素，包括水热稳定性、机械强度以及对有机溶剂的耐受性。详细介绍了提高MOFs稳定性的策略，如： 引入更强的金属-配体键合（如Zr-O键或Hf-O键）。 热处理或共价键合策略（Covalent Organic Frameworks, COFs的结合）。 催化剂的回收、再生流程设计与实际应用案例分析。 第八章：流动化学与集成化催化体系中的手性MOFs 展望未来，本章探讨了手性MOFs在连续流动合成中的应用潜力。介绍了如何将粉末状MOFs制备成具有良好机械强度的珠状或膜状结构，适用于微反应器中的固定床催化。讨论了集成化催化系统（如MOF-膜分离/催化耦合系统）的设计理念，旨在实现高通量、高效率和易于分离的绿色合成流程。 本书不仅是前沿研究的综述，更是一份指导未来催化材料创新的路线图。通过对结构-活性关系的深刻剖析，读者将能更好地设计和合成下一代高性能手性催化剂。

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这本书的排版和图表设计简直是一场视觉上的盛宴，这对于一本高度专业化的化学著作来说，是非常难得的。清晰的反应路径图，精心绘制的分子结构模型，都极大地减轻了阅读理解的负担。我曾经在阅读其他文献时，常常需要反复对照文字描述才能理解一个反应的立体选择性或过渡态结构，但在这本书中，几乎所有的关键信息都能被直观地捕捉到。更值得称赞的是，作者对于实验细节的描述达到了令人发指的精确度。它没有停留在理论层面，而是切实地将实验室中的操作流程和注意事项融入到理论讲解之中，这对于正在进行实际合成工作的研究人员来说，无疑是黄金级别的参考资料。我甚至忍不住在阅读过程中，多次暂停下来，对照我手头正在进行的项目，思考如何能将书中所述的优化策略应用进去。这种即学即用的实践性，让这本书的价值得到了几何级的提升。

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我是在一个相对比较放松的假期里开始阅读这本专著的，原以为会是枯燥的填鸭式学习，没想到它意外地带给我一种探索未知领域的兴奋感。书中的案例分析部分尤其引人入胜，作者挑选了一些在过去十年中极具影响力的合成实例，并对其背后的催化设计思想进行了深度剖析。阅读这些案例时，我仿佛能听到那些顶尖研究团队在设计实验时的激烈讨论与灵感迸发。那种从一个看似不可能的转化中找到精妙解决方案的过程，充满了文学般的戏剧张力。对于我这种偏爱故事性学习的人来说，这些具体的、有血有肉的科研故事，比纯粹的公式推导更具感染力。这本书让我认识到，有机合成不仅仅是一门科学，更是一门需要创造力、毅力和艺术感的“手艺”。

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阅读体验相当“烧脑”，但绝对物超所值。这本书的难度曲线非常陡峭，它似乎预设了读者已经具备扎实的有机化学基础，并且对某些前沿领域的命名反应有初步认知。在讲解某些多步串联反应时，信息密度大到令人窒息，我不得不放慢速度，时常需要借助外部资源来确认某个中间体的稳定性或催化剂的活性位点。然而，正是这种挑战性，激发了我更深层次的求知欲。它不是那种读完后只留下泛泛印象的读物，而是强迫你去参与到思维的构建过程中。对于那些已经从事该领域多年、寻求突破和创新思路的资深人士而言，这本书更像是一面“镜子”，能够帮助他们审视自己现有的合成路线是否足够高效、是否还能被更优雅的方法所替代。它带来的思想冲击力，远超出了我预期的教科书范畴。

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初次翻开这本书，我被它浓厚的学术气息和严谨的结构所吸引。尽管我对一些具体的反应机制还比较陌生，但作者对整个有机合成领域中催化方法演进的梳理，展现出一种宏大的叙事感。它不仅仅是一本技术手册，更像是一部化学思想史的缩影。尤其是在前几章，作者深入探讨了从早期经典方法到现代绿色化学理念转变的驱动力，这对于一个试图构建完整知识体系的学习者来说，是极其宝贵的背景信息。我特别欣赏作者在阐述复杂概念时所使用的类比和历史回溯手法，这使得那些原本晦涩难懂的化学转化过程，变得更加生动和易于理解。那种仿佛置身于历史长河中，见证科学范式转移的体验，是其他一些只关注最新成果的教材所不具备的。这本书无疑为我理解催化有机合成的“为什么”而非仅仅是“怎么做”打下了坚实的基础，它鼓励读者去思考更深层次的科学哲学问题，而非仅仅是机械地套用公式。

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作者对不同催化体系的兼容性和局限性的探讨，展现了极高的客观性和批判性思维。我非常欣赏作者没有将任何一种方法奉为圭臬，而是非常诚实地列举了每种方法的优缺点，包括底物普适性、催化剂的成本、以及反应的原子经济性等实际考量因素。这使得这本书不仅仅是一部“如何做”的指南，更是一份评估和选择最佳合成路径的决策工具。例如，在对比几种碳氢键活化策略时，作者的论述层次分明，从热力学稳定性到动力学控制，再到催化剂寿命的评估，构建了一个完整的决策框架。这种全景式的分析视角，极大地拓宽了我对“高效合成”这一概念的理解——它不再是单一追求产率，而是综合考虑环境、成本和可行性的复杂权衡。这本书成功地架设起了理论研究与工业化应用之间的桥梁。

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