Organofluorine Chemistry

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出版者:Blackwell Pub Professional
作者:Uneyama, Kenji
出品人:
页数:352
译者:
出版时间:2006-7
价格:£ 145.00
装帧:HRD
isbn号码:9781405125611
丛书系列:
图书标签:
  • 有机氟化学
  • 氟化学
  • 有机化学
  • 含氟化合物
  • 氟化反应
  • 药物化学
  • 材料科学
  • 合成化学
  • 催化
  • 化学研究
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具体描述

The replacement of hydrogen with fluorine in organic molecules can profoundly influence their chemical and physical properties, leading to a range of compounds with highly desirable properties. These molecules are of interest across the wide spectrum of industrial and academic organic chemistry, so that organofluorine chemistry is economically highly important.

Organofluorine Chemistry will help chemists to develop a systematic knowledge of the chemistry of fluorine with a view towards its application in the design of new reactions and syntheses, and the creation of novel fluorinated molecules and materials. With initial chapters focusing on why fluorine creates such unique properties in organic compounds, the book then covers general reactions of fluorine. Coverage is chosen from the recent research literature, concentrating on the development of novel bioactive compounds and catalytic ligands, and explaining, in the context of the initial chapters, how and why fluorine is so effective. With a final chapter covering the general synthetic chemistry of organofluorine compounds, the book is a cohesive summary of the fundamental principals of organofluorine chemistry.

好的,这是一份关于《无机氟化学》的图书简介,旨在详细介绍该领域的核心内容,但不涉及有机氟化学的范畴。 图书名称:无机氟化学 图书简介 导论:氟元素与无机氟化学的疆域 《无机氟化学》深入探讨了元素周期表中最为活泼的元素——氟,在与非金属、准金属以及部分金属元素结合时所展现出的独特化学行为和结构特性。本书旨在系统梳理和阐释无机氟化物(包括单质、简单离子、复杂阴离子簇及分子化合物)的合成、结构、反应活性和应用前景。本书的焦点在于无机体系,将有机氟化学的复杂分子结构排除在外,专注于氟原子在构建基础无机骨架和高能材料中的关键作用。 第一部分:氟化反应基础与氟源的制备 本书的开篇聚焦于氟化反应的基础原理。由于氟的极高电负性,其与大多数元素的直接反应通常是高度放热的。本部分详细分析了不同氟化剂的性质和选择性,包括: 1. 元素氟($ ext{F}_2$)的应用与安全控制: 探讨了在惰性气氛或特殊溶剂中,如何利用元素氟进行直接氟化,特别是对于高活性金属和一些难熔材料的氟化过程。重点讨论了反应速率、选择性控制以及对反应设备材料的苛刻要求。 2. 温和氟化试剂: 详细介绍了如四氟化硫($ ext{SF}_4$)、三氟化溴($ ext{BrF}_3$)、五氟化碘($ ext{IF}_5$)以及一系列新型的亲电和亲核氟化试剂(例如,用于制备超高价态氟化物的试剂)。分析了这些试剂在官能团转换(如将氧代物转化为氟代物)中的机理和适用范围。 3. 电化学氟化: 阐述了使用无水氟化氢作为溶剂和氟源,通过电解池进行氟化(Simons 法及其改进)的原理和工程应用,这对于制备某些高纯度无机氟化物至关重要。 第二部分:主族元素的氟化物——结构与异常 主族元素的氟化物是理解氟化学基本规律的起点。本部分深入剖析了第13至第16族元素氟化物的结构特点、氧化态变化及其酸碱性质。 1. 卤素氟化物: 重点讨论了具有交替价态的卤素氟化物($ ext{ClF}_n$, $ ext{BrF}_n$, $ ext{IF}_n$)。通过价层电子对互斥理论(VSEPR)解释其奇异的分子几何构型,如 $ ext{ClF}_3$ 的“T”形结构和 $ ext{IF}_5$ 的四棱锥结构。特别关注了这些化合物作为强氧化剂和路易斯酸的性质,以及它们在形成超卤素化合物中的作用。 2. p 区元素氟化物(如 $ ext{P}, ext{S}, ext{Si}$): 探讨了磷、硫等元素多样的氟化程度(例如 $ ext{SF}_4, ext{SF}_6, ext{PF}_5$)。重点分析了 $ ext{SF}_6$ 的化学惰性及其在电介质中的应用,并对比了其结构稳定性和热力学性质。此外,对硅的氟化物 ($ ext{SiF}_4$) 及其在硅酸盐化学中的意义进行了讨论。 3. 稀有气体化合物: 虽然是化学的边缘地带,但本书仍会简要介绍惰性气体(特别是氙)的氟化物(如 $ ext{XeF}_2, ext{XeF}_4, ext{XeF}_6$)的合成、结构(及其高价态的共价特性),展示了氟对稳定极端氧化态的能力。 第三部分:稀有金属与后过渡金属的氟化物 本部分关注氟在高氧化态金属化合物形成中的关键作用,这在材料科学中具有重大意义。 1. 高价态金属氟化物: 详述了如钛、钒、铌、钽等过渡金属的氟化物(例如 $ ext{TiF}_4, ext{WF}_6$)。分析了这些化合物通常具有高度挥发性的原因,以及它们如何作为金属化学气相沉积(MOCVD)的前驱体。 2. 超高价态的稳定: 探讨了氟如何能够稳定原子序数较大的金属(如镧系和锕系元素)达到异常高的氧化态(如 $ ext{PtF}_6$ 的形成及其在 $ ext{O}_2 ext{PtF}_6$ 实验中的历史地位)。讨论了这些高价氟化物独特的电子结构和磁学性质。 3. 金属氟化物在催化剂和储能中的应用: 介绍了如钴、镍、铁的氟化物在电化学过程(如锂离子电池正极材料的预处理)中扮演的角色,以及某些氟化金属氧化物作为路易斯酸催化剂的性能。 第四部分:氟配合物、聚合物与阴离子簇 无机氟化学的核心魅力之一在于形成结构奇特的复杂氟配合物。 1. 氟配合物的配位化学: 详细分析了氟离子作为配体(通常是桥联配体)在构建多核配合物和金属-有机骨架(MOFs 的氟类似物)中的作用。探讨了氟桥联对金属中心电子密度的影响,以及如何通过氟配位来调控材料的磁性和光学性质。 2. 氟化聚合物骨架: 阐述了非共价键结合的无机氟聚合物,例如聚(二氟磷酸盐)结构,以及这些材料在固态电解质中的潜力。与有机氟聚合物(如 $ ext{PTFE}$)的结构和性质进行明确区分。 3. 氟代阴离子簇的化学: 深入研究了如 $ ext{BF}_4^-$, $ ext{PF}_6^-$, $ ext{SbF}_6^-$, 以及更复杂的 $ ext{B}_2 ext{F}_7^-$ 等阴离子簇的合成、晶体结构和热稳定性。特别是 $ ext{BF}_4^-$ 和 $ ext{PF}_6^-$ 在离子液体和电解质盐中的广泛应用,以及它们作为非配位阴离子对阳离子化学行为的影响。 第五部分:氟化氢及其衍生物的工业与环境化学 本部分关注最基础的无机氟化学品——氟化氢 ($ ext{HF}$) 的化学和工业影响。 1. 无水氟化氢的性质: 讨论了 $ ext{HF}$ 作为弱酸却表现出极强反应活性的原因,主要归因于其强烈的氢键网络结构。分析了 $ ext{HF}$ 作为溶剂体系在有机和无机氟化反应中的独特优势。 2. 含氟酸与盐: 考察了氟硫酸($ ext{HSO}_3 ext{F}$)作为“超强酸”的性质及其在催化中的应用。分析了氟代硼酸盐和氟代磷酸盐的工业制备与纯化技术。 3. 环境影响与氟的循环: 讨论了部分稳定氟化物的环境持久性问题(与有机氟化物形成鲜明对比,本部分关注的是无机盐和气体),以及如何安全地处理和回收含氟废料,确保氟元素的有效循环利用。 本书面向高年级本科生、研究生以及从事无机合成、材料科学、电化学和地球化学研究的专业人士。它提供了一个严谨的、不含冗余有机化学内容的视角,专注于氟在无机体系中构建独特化学键和功能材料的革命性力量。

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读后感

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用户评价

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这本书的专业深度令人敬畏,它绝对不是一本泛泛而谈的入门读物,而是直指有机氟化学核心的重磅著作。对于那些需要精确控制氟化过程,尤其是在复杂天然产物全合成领域的研究人员来说,这本书的价值无可估量。我对其中关于“活性氟化”的讨论印象尤为深刻,作者对各种新型电负性氟化源的性能参数进行了细致的对比和归纳,并结合大量的文献实例,给出了非常实用的选择指南。书中对高能中间体的稳定性和反应性分析,体现了极高的化学直觉和严谨的实验验证。坦率地说,这本书的阅读速度需要放慢,每一个脚注和参考引用都可能指向一个全新的研究方向,需要反复咀嚼和思考,绝对是值得反复研读的案头宝典。

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这本书的结构安排堪称一绝,它不像某些工具书那样支离破碎,而是构建了一个连贯且逻辑清晰的知识网络。从基础的氟化试剂分类,到针对不同官能团的区域选择性氟化,再到复杂的立体选择性构建含氟手性中心,整个流程如同一次精心策划的探险。我个人认为,最难能可贵的是,作者在处理那些经典但晦涩的反应时,采用了现代的视角进行重新诠释,引入了最新的计算化学数据来佐证传统观点,使得内容的深度和广度得到了极大的提升。书中对那些标志性反应的“内幕故事”的挖掘,例如某个关键试剂的发现历程,也让阅读过程充满了趣味性,避免了纯粹的技术手册式的枯燥。它不仅仅是教你怎么做反应,更重要的是让你理解为什么这个反应会以这种方式发生。

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这本关于有机氟化学的专著简直是一场知识的盛宴,从最基础的分子结构到最前沿的合成策略,无不展现出作者深厚的学术功底和对该领域的独到见解。我特别欣赏书中对于反应机理的细致剖析,那些复杂的氟化反应,在作者的笔下变得清晰易懂,仿佛每一个电子的跃迁都能被我们用肉眼观察到。特别是关于C-F键形成和转化的章节,简直是教科书级别的阐述,对于我们这些在实验室里摸爬滚打的研究生来说,简直是如获至宝。书中的配图和示意图也做得极其精良,不仅美观,而且信息量巨大,完美地辅助了文字的讲解。我感觉这本书不仅仅是一本参考书,更像是一位经验丰富的前辈在耳边循循善诱,引导我一步步深入了解这个充满挑战与魅力的领域。每一次翻阅,都能发现新的知识点,感受到作者构建的逻辑体系的严谨与宏大。

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作为一本化学专著,其排版和图示质量通常是衡量其专业性的一个隐形标准。而这本《Organofluorine Chemistry》在这方面做得非常出色。字体选择清晰易读,化学结构图的绘制精准无误,关键步骤的反应机理图更是清晰到让人过目不忘。除了核心的合成方法学,书中对一些新兴领域,比如光催化驱动的C-H键选择性氟化,也给予了充分的篇幅介绍,显示出编者紧跟时代步伐的敏锐度。它在提供硬核技术知识的同时,并没有牺牲阅读的愉悦感,这一点非常难得。我发现,即使是那些我原本认为已经掌握的反应,通过本书的重新组织和深入阐述,我的理解又提升到了一个新的层次,感觉自己的化学视野被极大地拓宽了。

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老实说,当我第一次拿起这本厚厚的《Organofluorine Chemistry》时,内心是有些忐忑的,毕竟有机氟化学向来以其高难度和精细操作著称。然而,阅读体验远远超出了我的预期。这本书的叙事方式非常灵活,它没有一味地堆砌公式和数据,而是巧妙地穿插了一些历史背景和实际应用案例,这极大地激发了我的学习兴趣。例如,关于含氟药物分子设计的部分,作者不仅介绍了关键的氟化试剂,还深入探讨了氟原子如何影响药物的药代动力学特性,这种跨学科的视角令人印象深刻。对于初学者来说,它提供了坚实的理论基础;对于资深研究者而言,它也是一个绝佳的知识复习和前沿追踪的工具。我特别喜欢作者在讨论最新进展时所保持的那种审慎而又充满热情的态度,让人感受到这个领域持续不断的生命力。

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