有机化学实验

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出版者:高等教育出版社
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出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1900-01-01
价格:10.0
装帧:
isbn号码:9787040026993
丛书系列:
图书标签:
  • 有机化学
  • 化学实验
  • 大学教材
  • 实验教学
  • 有机化合物
  • 化学分析
  • 实验技能
  • 高等教育
  • 理学
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具体描述

本书系根据国家教委师范司1989

深入探索:高分子化学前沿与应用 图书名称: 高分子化学前沿与应用 图书简介: 本书旨在为化学、材料科学、工程学等领域的科研人员、高级学生以及致力于高分子材料研发的工程师提供一份全面、深入且具有前瞻性的技术参考。我们不再关注基础有机合成的经典实验操作,而是将视角聚焦于二十一世纪高分子科学所面临的机遇与挑战——如何设计、合成和表征具有特定功能和环境友好特性的新型聚合物体系。 第一部分:高分子合成的精密控制与新机制 本部分内容详尽阐述了当代高分子聚合反应的最新进展,重点突出了对聚合物分子量、分子量分布(PDI)以及链结构拓扑结构的精准控制。 1.1 受控/活性自由基聚合(CRP)的深化研究 我们深入剖析了原子转移自由基聚合(ATRP)、可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)以及氮氧化物介导聚合(NMP)的最新机理突破。详细介绍了新型配体和引发剂的设计,如何克服传统CRP方法在水相体系或高浓度下的局限性。书中特别收录了多项利用CRP技术构建复杂拓扑结构,如星形、刷形、嵌段共聚物(尤其是具有超窄PDI的结构)的实例分析,并探讨了它们在纳米尺度组装中的潜力。 1.2 催化聚合的革新 本书超越了传统的齐格勒-纳塔催化剂范畴,重点介绍了金属有机催化剂在烯烃、炔烃聚合中的最新突破。对于配体工程的讨论占据了相当篇幅,阐释了如何通过调控催化剂周围的空间和电子环境,实现对聚合物微观结构(如立体规整度、乙烯- $alpha$-烯烃共聚物的短链分支分布)的“原子级”控制。此外,本书还详细探讨了可降解聚酯、聚酰胺等缩聚反应中,新型非金属有机催化剂(如有机小分子催化剂)的应用,这对于开发环境友好、残余金属离子极低的医用或电子级高分子材料至关重要。 1.3 绿色化学驱动下的聚合方法 面对日益严格的环保法规,本书将绿色合成策略置于重要地位。内容涵盖了: 无溶剂或水相聚合技术: 探讨了在无有机溶剂或仅使用水作为介质进行聚合的可行性,包括表面活性剂辅助下的乳液聚合、微乳液聚合的最新进展,以及完全绿色溶剂(如超临界二氧化碳)中的聚合体系。 生物质衍生单体与聚合物: 详尽介绍了从可再生资源(如纤维素、木质素、植物油)中提取或衍生化新型单体,并利用这些单体构建具有生物相容性和可降解性的聚合物,为可持续材料体系奠定基础。 第二部分:先进表征技术与结构-性能的关联 精准的结构表征是理解和预测高分子性能的基础。本部分侧重于描述那些能够提供分子尺度信息的先进表征手段。 2.1 高分辨率分离与分析技术 我们重点介绍了高分辨凝胶渗透色谱(HP-GPC)与多角度激光散射(MALS)的联用技术,如何精确测定低聚物、超支化聚合物以及结构复杂的拓扑聚合物的绝对分子量和分子量分布。同时,对固态核磁共振(ssNMR)在分析非晶态和半晶态聚合物链段运动、结晶度和局部结构异质性方面的应用进行了深入讲解。 2.2 动态力学性能的精细解析 传统的动态机械分析(DMA)被扩展到更复杂的模型中。本书介绍了如何利用时间-温度叠加原理(TTSP)和时间-空间叠加原理(TSSP)对高分子材料在宽广温度和频率范围内的粘弹性行为进行预测。特别强调了如何通过分析弛豫峰的偏移和展宽,反推出聚合物共混物或纳米复合材料中界面相互作用的强度和性质。 2.3 微观形貌与界面分析 本书详细介绍了透射电子显微镜(TEM)和扫描隧道显微镜(STM)在高分子自组装结构解析中的应用,特别是对于嵌段共聚物形成的纳米结构(如圆柱、球形、双连续相)的成像和定量分析。此外,关于原子力显微镜(AFM)在表面形貌、分子刷高度测量以及局部力学性能映射方面的最新进展,也提供了详尽的实验指导和结果解读方法。 第三部分:功能化高分子与新兴应用领域 高分子科学正从传统的结构材料领域迈向功能材料和智能材料的前沿。本部分聚焦于如何通过分子设计赋予聚合物特定的物理、化学或生物学功能。 3.1 响应性与智能高分子材料 详细介绍了对外界刺激(如pH值、温度、光照、电场或特定分子)产生可逆响应的聚合物体系。内容包括: 自修复材料: 基于可逆共价键(如Diels-Alder反应)或超分子相互作用(如氢键、金属配位)的动态网络构建,以及实现宏观自修复的机制。 刺激响应性药物载体: 讨论了如何设计对肿瘤微环境(如酸性或还原性)敏感的聚合物胶束或水凝胶,以实现靶向和程序化药物释放。 3.2 高分子在能源存储与转换中的应用 本章探讨了聚合物在下一代能源技术中的关键作用: 固态电解质: 介绍基于聚氧化乙烯(PEO)及其改性物的离子传导机制研究,以及新型聚合物基固态电解质的界面兼容性挑战与解决方案。 有机光伏(OPV)与有机发光二极管(OLED): 探讨了高性能给体/受体聚合物材料的设计原则,重点关注如何通过调节能级结构和优化薄膜形貌,提升器件的效率和稳定性。 3.3 生物医用高分子与组织工程 本书深入分析了生物相容性、可降解性聚合物(如聚乳酸、聚己内酯)在生物医学领域的应用。详细介绍了点击化学(Click Chemistry)在生物大分子修饰和生物材料表面功能化中的高效应用,以及利用3D打印技术构建具有精确孔隙结构和机械性能的组织工程支架的设计与实现。 结语: 《高分子化学前沿与应用》不侧重于实验室的基础操作步骤,而是将重点放在反应机理的深度理解、先进表征数据的精确解读以及功能化设计的前瞻性思路上。它旨在引导读者从“合成一个聚合物”到“设计一个具有特定功能的系统”,是高分子科学研究人员迈向更高层次创新的必备参考书。

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读后感

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这套书的装帧设计实在让人眼前一亮,封面采用了一种非常复古的哑光纸张,触感温润,拿在手里沉甸甸的,透着一股学术的严谨感。内页的纸张选择也相当考究,没有那种廉价的反光,印刷的油墨饱满而清晰,即便是那些复杂的化学结构式,也能看得清清楚楚,这对需要长时间盯着图表阅读的人来说,简直是福音。我特别喜欢它在排版上的用心,很多重要的概念和实验步骤都被用粗体或者不同的颜色块区分开来,使得知识的层次感非常分明。比如说,当讲到一个关键的反应机理时,旁边的空白处往往会留出一些手绘风格的注释图,这些小小的插图,虽然不是核心的教学内容,却极大地帮助了我的空间想象,让那些抽象的分子运动变得直观多了。整体来看,这本书不仅仅是一本工具书,更像是一件精心制作的工艺品,让人在学习的过程中,也能享受到视觉上的愉悦和品质上的满足。翻阅时,那股淡淡的墨香,也让人有种沉浸在知识海洋里的感觉,而不是面对冰冷的电子文档。

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这本书的实用性,可以说是达到了教科书级别的标杆。它不是那种只停留在理论层面,让你在实验室里束手无策的“纸上谈兵”。相反,每一个实验步骤的描述都细致到了令人发指的地步——包括试剂的纯度要求、温度控制的精确范围,甚至连滴定管的清洗和干燥都需要单独拿出一个小节来强调。我尤其欣赏它在“安全须知”部分的详尽程度。它没有简单地罗列“戴手套、戴眼镜”,而是针对特定化学品(比如某些强腐蚀性或易挥发的试剂)提出了具体的人体防护和应急处理方案,甚至配有清晰的图示说明,这对于第一次接触这些高风险操作的新手来说,是至关重要的“救命稻草”。我曾经按照书中描述的一个步骤进行操作,发现实际操作中加热速率的控制比书上描述的要困难得多,但书后附带的“常见问题及故障排除”章节,竟然精准地预测到了这个问题,并给出了调节加热方式的建议,这种前瞻性的指导太难得了。

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从结构逻辑上讲,这套书的编排简直是一部精妙的交响乐章。它没有采用简单地按照试剂或反应类型堆砌章节的方式,而是将实验内容组织成一系列相互关联的学习模块。起始部分,是对基础仪器的熟练掌握和通用技术(如精确称量、高效搅拌)的系统训练;随后,内容逐步升级,引入不同复杂度的合成路线和表征方法。最让我印象深刻的是,它巧妙地将“合成”与“表征”紧密结合。当你完成一个合成实验后,紧接着就是如何通过核磁共振(NMR)或红外光谱(IR)来确认产物的纯度和结构,这种即时反馈的学习闭环,极大地增强了学习的连贯性和成就感。读者不会感到知识点的零散堆砌,而是在一个由浅入深、层层递进的知识网中自然前行,仿佛在进行一次精心策划的科学探险之旅。

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我不得不说,这本书的理论深度和广度都超出了我的预期。我原本以为它会更侧重于基础操作的罗列,但深入阅读后发现,作者在每一个实验设计背后,都嵌入了非常扎实的理论背景推导。比如,在探讨某一特定分离技术的优化时,书中不仅给出了操作流程,还详细论述了影响分离效率的几个关键热力学和动力学参数,甚至还引用了最新的文献数据来佐证其有效性。这种“知其所以然”的教学方式,极大地激发了我探究事物本质的好奇心。尤其是对于那些初学者可能会感到困惑的“为什么”环节,这本书总是能提供多角度的解释,既有宏观的化学原理,也有微观的分子间作用力分析。我已经好几次因为书中对某个副反应的深入剖析而豁然开朗,明白了之前在模拟操作中遇到的瓶颈究竟出在哪里。这已经不是一本简单的实验手册,而更像是一部结合了前沿研究的综合性参考指南。

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这本书的语言风格,在保持高度学术性的同时,竟然还能做到一种令人愉悦的“口语化”表达,这一点非常难得。很多专业书籍要么过于晦涩难懂,充满了复杂的术语堆砌,要么就是为了通俗而牺牲了精确性。但这套书找到了一种绝佳的平衡点。例如,在解释为什么需要进行某个后处理步骤(如萃取或洗涤)时,作者不会直接抛出化学原理,而是会用类似“想象一下……”或“为了避免你的产物被这些讨厌的杂质‘粘住’……”这样的比喻来引导读者理解。这种亦师亦友的语气,大大降低了初学者的心理门槛。阅读起来,丝毫没有那种“在啃大部头”的枯燥感,反而更像是在一位经验丰富、耐心十足的导师身边,听他娓娓道来那些看似枯燥的化学流程。这使得原本令人望而生畏的实验操作,也变得生动有趣起来,极大地提高了我的学习积极性。

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