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編輯推薦

現代有機閤成新技術（第二版）內容總結瞭目前常用的有機閤成技術與策略，以及目前人們關注度比較高的碳氫鍵活化領域。書中通過大量的反應實例，嚮讀者展示瞭閤成技術的關鍵點以及其廣泛的應用。作為一本教材，本書有一定的係統性，同時也體現瞭學術研究的前瞻性，大量的參考文獻可以方便讀者進一步深入學習。本書適閤學校開展有機閤成專業教學的本科生專業課教材和研究生教材，同時對於從事有機閤成的廣大研究人員，也有一定的藉鑒作用。書中精美的編排版式也是目前科技圖書的一大亮點。

內容簡介

隨著現代科學技術的發展，新的有機閤成技術和閤成策略不斷湧現，這些新技術和新策略在有機閤成研究領域和工業生産中發揮著越來越重要的作用。本書較為全麵而簡明扼要地介紹現代有機閤成的新技術與策略，包括相轉移催化反應、非傳統溶劑中的有機閤成、無溶劑有機閤成、超聲波化學閤成、微波化學閤成、多組分反應、碳-氫鍵的活化。並通過大量的反應實例來反應學科前沿的一些新理論和最新的科研成果。
本書適閤作為有機化學專業高年級本科生和研究生的教材，同時也適閤有機閤成領域的科研人員參考。

作者簡介

紀順俊，蘇州大學教授，蘇州大學有機化學專業博士生導師。主要方嚮為有機光化學反應和閤成研究以及應用有機反應和閤成方法學（微波和超聲波作用下的水相反應，離子液體反應等）研究。現擔任江蘇省有機閤成重點實驗室主任。曾任江蘇省有機閤成重點實驗室主任、江蘇省有機化學國傢級重點學科負責人、化學化工學院院長等職。現為國傢自然科學基金委員會項目通訊評審專傢、江蘇省化學化工學會理事、有機化學專業委員會副主任。蘇州市科協主席。

史達清，蘇州大學教授，蘇州大學有機化學專業博士生導師。國際期刊J. Heterocycl. Chem.雜誌編委,為Chem. Rev., J. Org. Chem., Org. Lett., Green Chem.等30餘種國際化學專業期刊特約審稿人。在 Org. Lett.等國內外核心期刊上發錶論文200餘篇。2004年獲江蘇省高校優秀教學成果一等奬。先後被評為江蘇省優秀青年骨乾教師、江蘇省“333工程”第三層次培養人選、江蘇省“青藍工程”跨世紀學術帶頭人培養人選、江蘇省優秀教育工作者、江蘇省“333高層次人纔培養工程”首批中青年科學技術帶頭人。

目錄

第1章 相轉移催化反應 1
1.1 概述 1
1.1.1 相轉移催化作用 2
1.1.2 相轉移催化反應體係 6
1.2 相轉移催化劑的分類及性質 11
1.2.1 相轉移催化劑分類 11
1.2.2 相轉移催化劑的性質 14
1.3 相轉移催化反應原理 17
1.4 相轉移催化劑在有機閤成中
的應用 18
1.4.1 取代反應 18
1.4.2 烷基化反應 19
1.4.3 氧化反應 23
1.4.4 還原反應 25
1.4.5 Michael加成反應 25
1.4.6 其他反應 27
參考文獻 29
第2章 非傳統溶劑中的有機
閤成 33
2.1 引言 33
2.2 水介質中的有機閤成 33
2.2.1 縮閤反應 33
2.2.2 親核加成反應 37
2.2.3 取代反應 39
2.2.4 周環反應 40
2.2.5 金屬參與的Barbier反應 42
2.2.6 偶聯反應 44
2.2.7 氧化、還原反應 46
2.2.8 多組分反應 47
2.3 離子液體作介質的有機閤成 49
2.3.1 離子液體的曆史 49
2.3.2 離子液體的結構和分類 50
2.3.3 離子液體的製備 51
2.3.4 離子液體的物理性質 54
2.3.5 離子液體中的有機閤成 57
2.3.6 功能化離子液體 71
2.3.7 手性離子液體 76
2.4 超臨界流體中的有機閤成 82
2.4.1 超臨界流體的基本性質 82
2.4.2 超臨界二氧化碳在有機
閤成中的應用 84
2.4.3 超(近)臨界水中的有機
閤成反應 92
參考文獻 98
第3章 無溶劑有機閤成 105
3.1 引言 105
3.2 固相反應中的分子運動及其
影響因素 105
3.3 固相熱反應 107
3.3.1 氧化反應 107
3.3.2 還原反應 109
3.3.3 加成反應 111
3.3.4 消除反應 117
3.3.5 偶聯反應 118
3.3.6 取代反應 121
3.3.7 重排反應 124
3.3.8 縮閤反應 126
3.3.9 多組分反應 130
3.4 固相光化學反應 135
3.4.1 光化學的基本原理 135
3.4.2 固相光化學反應 137
參考文獻 139
第4章 超聲波促進的有機閤成 144
4.1 超聲作用原理 144
4.2 有機聲化學閤成技術 145
4.2.1 超聲波聲源 145
4.2.2 聲化學反應的影響因素 146
4.2.3 聲化學反應器 146
4.3 超聲波促進下的有機反應 147
4.3.1 氧化反應 147
4.3.2 還原反應 149
4.3.3 取代反應 152
4.3.4 加成反應 156
4.3.5 縮閤反應 159
4.3.6 偶聯反應 162
4.3.7 多組分反應 164
參考文獻 166
第5章 微波促進的有機閤成 170
5.1 微波及其特性 170
5.2 微波對有機化學反應的影響 171
5.3 微波反應器 172
5.3.1 微波爐裝置 172
5.3.2 反應容器 173
5.4 微波技術在有機閤成中的應用 173
5.4.1 酯化反應 173
5.4.2 Diels-Alder反應 175
5.4.3 縮閤反應 176
5.4.4 重排反應 177
5.4.5 親核取代反應 178
5.4.6 Michael加成反應 180
5.4.7 Friedel-Crafts反應 183
5.4.8 偶聯反應 185
5.4.9 烯烴復分解反應 189
5.4.10 微波在雜環化閤物閤成
中的應用 192
參考文獻 208
第6章 多組分反應 214
6.1 引言 214
6.2 多組分反應的曆史迴顧 215
6.3 異腈參與的多組分反應 216
6.3.1 Passerini反應 216
6.3.2 Ugi反應 218
6.3.3 Groebke反應 223
6.3.4 活性亞甲基化閤物與醛、
異腈的反應 225
6.4 丙二腈參與的多組分反應 226
6.4.1 縮閤反應 226
6.4.2 Michael加成反應 230
6.5 周環反應參與的多組分反應 232
6.5.1 通過[4+2]環加成參與的
多組分反應 232
6.5.2 通過[3+2]環加成參與的
多組分反應 234
6.6 金屬催化的多組分反應 235
6.6.1 鈀催化的多組分反應 236
6.6.2 鎳催化的多組分反應 237
6.6.3 其他金屬催化的多組分
反應 239
6.7 不對稱多組分反應 239
6.7.1 基於對亞胺親核加成的
不對稱多組分反應 240
6.7.2 基於異腈的不對稱多組分
反應 241
6.7.3 基於環加成參與的不對稱
多組分反應 244
6.7.4 基於Michael加成反應的
不對稱多組分反應 245
6.8 多組分反應在天然産物閤成
中的應用 246
參考文獻 247
第7章 碳-氫鍵活化反應 254
7.1 引言 254
7.1.1 碳-氫鍵活化反應的研究
曆史與意義 254
7.1.2 碳-氫鍵活化反應的問題與
發展前景 255
7.2 鈀催化的碳-氫鍵活化反應 255
7.2.1 芳基化反應 255
7.2.2 烷基化反應 257
7.2.3 烯基化反應 257
7.2.4 碳-氮成鍵反應 258
7.2.5 碳-氧成鍵反應 259
7.2.6 氟化反應 260
7.3 鈀催化烯基碳-氫鍵活化反應 260
7.3.1 氧化芳基自偶聯反應 261
7.3.2 氧化芳基交叉偶聯反應 261
7.4 釕催化的碳-氫鍵活化反應 262
7.4.1 氫化芳化反應 262
7.4.2 從硼試劑齣發的芳基化
反應 263
7.4.3 鹵素化閤物齣發的芳基化
反應 263
7.5 銠催化碳-氫鍵活化反應 265
7.5.1 金屬試劑齣發的芳基化
反應 265
7.5.2 從鹵素化閤物齣發的芳基化
反應 266
7.5.3 從其他化閤物齣發的芳基化
反應 268
7.6 銅催化碳-氫鍵活化反應 268
7.6.1 芳基化反應 268
7.6.2 烷基化反應 269
7.6.3 氟化反應 270
7.7 其他金屬催化碳-氫鍵活化反應 270
7.7.1 鈷催化碳-氫鍵活化反應 270
7.7.2 鐵催化碳-氫鍵活化反應 271
7.7.3 金催化的碳-氫鍵活化反應 272
參考文獻 272

精彩書摘

　　大多數化學反應是在溶液中進行的，在溶液中，反應物分子能均勻分散，穩定地交換能量，而且，溶劑的性質及溶液的濃度不同，反應結果不同。因此，一個化學反應與其所在的介質是一個不可分割的整體。在人們充分認識化學反應本質的基礎上，越來越多的化學傢們對固相中的有機反應産生瞭很大的興趣。它不僅是對古希臘哲學傢亞裏士多德“沒有溶劑化學反應是不能發生的”學說進行瞭挑戰，更主要的是在我們身邊無處不存在著與有機固體反應相關的事實。鑒於此，人們開始研究瞭無溶劑及固體狀態下的化學反應。結果發現，在固態下能夠進行的有機反應大多數較溶液中錶現齣高的反應效率和選擇性。早在1918年，Kohlschutter就曾對固體反應進行瞭研究，並提齣瞭固體反應的最小移動規則的理論，即在固體反應中，參加反應的分子或原子保持最小距離的移動，且固體反應的方式及産物的結構都受到晶體三維結構的嚴格控製。然而有機固體反應是在人們對有機結構有瞭更深刻的認識的基礎上迅速發展起來的。
　　在固體中，反應物分子處於受限狀態，分子構象相對固定，而且，可利用形成包結化閤物、混晶、基激復閤物、分子晶體等手段控製反應物的分子構型，尤其是通過與光學活性的主體化閤物形成包結物控製反應物分子構型，實現瞭對映選擇性的固態不對稱閤成。另一方麵，固態有機反應操作簡便，加熱、振蕩、研磨及超聲輻射都可以加速固態反應，是一種較理想的閤成方法，而且可避免因使用溶劑而造成的高能耗、環境汙染、毒害性及爆炸性等。因此，研究固態有機反應不僅具有重要的理論意義也具有廣泛的應用前景。
　　近幾年來，在實際利用固體反應進行有機閤成方麵取得瞭很大進展，有多篇文獻[1~3]對固體有機反應作瞭詳細的綜述，一些常見的有機反應均能在固相條件下進行，如重排反應、氧化反應、還原反應、羥醛縮閤反應、偶聯反應、Wittig反應等。
3.2 固相反應中的分子運動及其影響因素[3]
　　20世紀60年代初，Schmit和Cohen[4]等通過對肉桂酸的晶體結構及其光産物的立體構型進行係統的分析，得齣瞭一些重要的結論：①分子本身的性質對反應的影響不及周圍分子的排列方式重要；②分子間距離、分子的相對取嚮及空間對稱性對反應結果至關重要；③在固相中分子參加化學反應很難改變其排列方式。從而證實瞭Kohlschutter的理論，並提齣瞭固相光化學反應的拓撲化學控製(Topochemical control)原理，即①晶體結構決定瞭反應能否發生或者如何發生；②涉及分子結閤的反應，反應物移動距離保持最小。這一原理為固相化學的發展提供瞭重要的理論基礎。固相光反應一般是晶體中相鄰分子間的反應，由X射綫晶體衍射及産物的立體構型很容易研究晶體中反應物分子的排列方式，可相當準確地推測反應機理[5]。
　　根據“拓撲”化學原理，固態反應通常被認為分四步進行[6]：
　　(1) 分子鬆動 在初始狀態，固態反應以一個或多個核晶點開始，然後傳播通過晶體，這些點能以許多方式産生，如在晶體中製造機械變形成缺陷，這些變形可導緻分子鬆動。
　　(2) 分子改變 反應劑中化學鍵舊鍵斷裂、新鍵生成，得到新的産品，這一步和溶液中的反應相似。
　　(3) 固體溶液形成 在固態反應中得到的少量産品在原始晶體中迅速形成固體溶液。
　　(4) 産品分離 當産品濃度在最初晶格達到最易值時，它將會結晶。如果反應速率用化學方法通過測量反應劑或産品的濃度變化決定，這一步不會影響反應速率。
　　通過對各類反應的討論，可以總結影響固相反應反應性的幾個因素[6,7]：
　　(1) 結晶水的影響 在分子固體的反應中，有些反應物含有結晶水一類的晶格成分，在反應過程中這些晶格成分會被釋放齣來，在反應物錶麵形成液膜，並使部分反應物溶解。但這些微量溶劑的存在並不改變反應的方嚮和限度，相反卻會起到加速反應和降低反應溫度的作用。
　　(2) 研磨的作用 外力通過摩擦生熱和以下兩個效應使反應體係的總自由能增加而使體係活化：①錶麵自由能增加，這是因為固體在外力作用下破碎，顆粒減小；②儲存的彈性張力能，這是因為粒子反應的靜力剪切力的共同作用下發生形變。
　　這種活化將通過能量的不同形式之間的轉換和耗散，例如，通過固體的破碎、聚集、無定形化、同質多晶轉變以及化學分解或閤成等的過程。因此，力學化學必須包括力的作用。分子固體的化學反應可以在無外力存在的情況下進行，雖然在研磨時反應的確可以較快的速度進行，即反應也可受力活化。
　　(3) 分子尺寸和幾何學的影響 平麵的和小體積的分子擴散速度快。
　　(4) 顆粒尺寸的影響 在固相條件下，化學反應的速率通常由反應劑的錶麵積控製。反應通常被引發在反應劑之間接觸錶麵麵積控製區域。這可能是反應劑顆粒尺寸影響固態反應速率的原因。
　　(5) 雜質的作用 雜質以兩種方式影響固態反應的動力學。首先，雜質能影響還原劑的缺陷結構，可以改變反應速率。其次，因低共熔點的降低，液體齣現，這時反應速率會加快。然而，如果低共熔點不低於反應溫度，雜質對動力學影響不大。
　　(6) 晶格空隙的作用 固體中不規則結晶的存在，將會齣現高能量區。因而，此規則排列的晶格，總自由能高。高能區對於形成一種新相是較好的位置。通常排列混亂是核晶過程的中心。
　　(7) 輻射的作用 高能量輻射會在固體中産生缺陷，這些缺陷會影響固體的各種形狀。
　　(8) 分子包結作用 通過分子包結作用，使分子定嚮排列，得到所希望的産品。
　　(9) 同質多晶形現象的影響 同質多晶形轉變需要晶格單元的鬆動和重排，通常會使反應速率有顯著的提高。

前言/序言

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2f46 f本書適閤作為有機化學專業高年級本科生和研究生的教材，同時也適閤有機閤成領域的科s研人員參考。紀p順俊，蘇州大學教授r，蘇州大學有機化學專業博士生導師。主要方嚮為有機光化學反應和閤成研究以及應y用有機反應和閤成方法學（微波和超C聲波作用下的水相反應，E離子液體反應等F）研究。現擔任江蘇省有機閤成重點實驗室主任。曾任江蘇省有機閤成重點實驗室主N任P、江蘇省有機化學國P傢級重點學科負責人、化學化工學院S院長等職。現為國傢自然科學基金委員會項目通訊評審專傢、江蘇省化學化工學會理事、c有機化學專業c委員會副主任。蘇州市科協主席。

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