Handbook of Solvents

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出版者:
作者:Wypych, George
出品人:
页数:1704
译者:
出版时间:
价格:2277.00 元
装帧:
isbn号码:9780815514589
丛书系列:
图书标签:
  • Solvents
  • Chemistry
  • Industrial Chemistry
  • Chemical Engineering
  • Materials Science
  • Reference Book
  • Handbook
  • Properties
  • Applications
  • Toxicology
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具体描述

《溶剂手册》内容精要:超越纯粹的化学指南 第一部分:溶剂的本质与分类——构建理解的基石 本书并非仅仅是一本罗列溶剂名称和基本物理常数的工具书,而是致力于深入剖析溶剂在现代科学、工业及日常应用中的核心角色与内在机制。 第一章:溶剂的分子层面定义与作用机理 本章首先摒弃了对溶剂的传统、过于简化的定义,转而从分子间作用力的角度出发,阐述溶剂如何通过偶极-偶极相互作用、氢键、范德华力(伦敦色散力)以及π-π堆叠等机制,影响溶质的溶解、反应动力学和结构稳定性。详细分析了“相似相溶”原则背后的热力学基础——吉布斯自由能变 ($Delta G = Delta H - TDelta S$),特别是熵驱动在非极性体系中的决定性作用。引入了溶解度参数理论(如Hansen溶解度参数,HSP),并以大量实例说明如何通过精确计算HSP来预测混合物的相容性、粘度变化乃至乳液的稳定性。 第二章:溶剂的宏观分类与系统性比较 溶剂的分类远非简单的“极性”与“非极性”二元对立。本书提供了一个多维度的分类框架: 1. 按介电常数和偶极矩划分: 区分强极性非质子溶剂(如DMSO, DMF)、弱极性非质子溶剂(如THF, 乙酸乙酯)和极性质子溶剂(如水、醇类)。重点讨论了这些分类如何直接影响了SN1/SN2反应的选择性。 2. 按氢键能力划分: 深入探讨了氢键供体和受体对过渡态的稳定化或不稳定化效应,这对有机合成中的选择性至关重要。 3. 按生物相容性和环境影响划分: 开始建立溶剂选择的绿色化学视角,讨论可再生资源来源的溶剂,如生物基酯类和萜烯类溶剂的潜在应用价值。 第二部分:有机合成中的溶剂工程——反应介质的战略选择 本部分是全书的核心,它将溶剂视为反应物之一,而非惰性的背景。 第三章:溶剂对反应动力学和热力学的影响 详细分析了反应物在溶剂化过程中能量屏障的变化。通过对比在不同介质中进行亲核取代、消除反应和自由基反应的实例,量化了溶剂对反应速率常数 ($k$) 的影响。尤其关注了“裸露”阴离子(在非质子溶剂中)与“溶剂化”阴离子(在质子溶剂中)在亲核攻击效率上的巨大差异。 第四章:立体选择性与区域选择性控制 本章探讨了溶剂如何通过空间位阻和定向溶剂化来指导反应的立体化学结果。 手性溶剂效应: 阐述了使用少量手性助剂或手性溶剂介导的非对映选择性或对映选择性反应机制,例如在不对称催化中,溶剂对金属络合物配体的构象锁定作用。 环化反应与骨架重排: 分析了高稀释度或特定溶剂体系如何偏向于分子内反应而非分子间聚合,以及溶剂对碳正离子稳定性的影响,从而决定了重排产物的比例。 第五章:溶剂在金属有机化学与催化中的角色 在过渡金属催化领域,溶剂不仅是溶解媒介,更是配体的一部分。本章聚焦于: 1. 氧化加成与还原消除: 讨论了高极性溶剂对Pd(0)/Pd(II)循环中氧化加成步骤的加速作用,以及非配位溶剂对催化剂活性的维持。 2. 惰性气体溶剂化: 针对空气敏感性反应,深入研究了如环己烷、甲苯在Schlenk技术中的应用,以及超干、脱氧溶剂制备的标准操作流程和质量控制。 第三部分:分离、纯化与物性调控——溶剂在过程科学中的应用 本部分将视角转向溶剂在后处理和材料科学中的实际运用。 第六章:高效液相色谱与萃取的理论基础 详细阐述了分配系数 ($K$) 与溶剂极性、固定相性质之间的关系。在萃取部分,介绍了液-液萃取、超临界流体萃取(SFE)中,溶剂参数(如临界温度、压力)如何精确调控目标化合物的选择性和回收率。特别强调了离子液体作为“设计型溶剂”在萃取中的新兴地位。 第七章:聚合反应中的溶剂选择与聚合物形貌控制 在聚合物科学中,溶剂决定了单体溶解性、聚合速率以及最终聚合物的分子量分布和微观结构。 沉淀聚合与乳液聚合: 比较了非溶剂(沉淀剂)的加入点和速度如何影响纳米粒子的尺寸均一性。 高分子链的溶胀与玻璃化转变温度(Tg): 阐述了溶剂残留如何影响最终薄膜的机械性能和热稳定性。 第八章:溶剂的毒理学、环境与绿色替代方案 本书最后部分以严肃的态度处理了溶剂的健康与环境影响。 1. 毒理学评估: 对常见溶剂(如苯、甲苯、二氯甲烷)的职业接触限值(OEL)和生物累积性进行数据分析,并提供安全操作的工程控制措施。 2. 绿色溶剂技术: 全面回顾了被认为是下一代溶剂的替代品: 超临界二氧化碳 ($ ext{scCO}_2$): 及其在萃取和聚合中的优势与限制。 深共熔溶剂 (DESs): 详细介绍其组分选择、粘度特性及在电化学应用中的潜力。 水作为“通用溶剂”: 探讨如何利用表面活性剂和催化剂克服水在有机反应中的局限性,实现“在水中进行化学反应”的目标。 本书旨在为化学工程师、药物化学家以及材料科学家提供一套结构化、原理驱动的溶剂选择和应用决策框架,使他们能够超越经验主义,实现对化学过程的精准调控。

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读后感

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用户评价

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这本书的实用性,简直是教科书级别的存在。我最近在做一个聚合物的萃取项目,遇到了一个棘手的兼容性问题,手头的旧资料束手无策。抱着试试看的心态翻开了《Handbook of Solvents》,果然,它提供了一个关于“溶剂极性与介电常数对高分子溶解度影响”的详细分析框架。这本书的结构设计非常巧妙,它首先建立了一个宏观的溶剂性质总览,然后逐步深入到微观的分子间作用力层面。我尤其欣赏它在“共沸物与共熔点”部分的处理方式,不仅列出了常见体系的数据,还提供了计算预测的公式和软件接口的介绍,这对于设计高效的分离工艺来说,简直是金矿。与其他汗牛充 দুধ的化学手册相比,这本书的侧重点非常明确——它聚焦于“行为”而非仅仅是“列表”。通过对不同温度和压力下溶剂性能变化的讨论,它教会我如何动态地选择和优化溶剂体系,而不是死抱着一份静态的数据表。

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这本书对于提升我的实验技能起到了潜移默化的作用。我以前总是依赖于实验室里最“常见”的溶剂,但阅读《Handbook of Solvents》之后,我开始有意识地去寻找那些“最优选”的替代品。作者在介绍每种溶剂的物理化学性质时,总是不厌其烦地提及它的“短板”,比如特定的官能团兼容性差、水解敏感性高,或是光照下的不稳定性。这种“缺点优先”的介绍方式,让我学会了在设计实验之初就预判潜在的失败点,从而大大提高了实验的成功率。这本书的语言风格非常专业且具有说服力,没有模棱两可的说法,每一个结论都有坚实的数据或公认的理论作为支撑。我尤其喜欢它在附录部分提供的各种溶剂性质交叉索引表,当你只有一个大致的概念时(比如,需要一种高沸点、低毒性的非极性溶剂),你可以通过这个索引迅速锁定几个候选对象,极大地缩短了文献检索的时间。总而言之,这是一部需要常备在工作台边的案头参考书,其价值会随着你使用经验的增加而愈发凸显。

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说实话,这本书的厚度有点令人望而生畏,但一旦你开始深入阅读,就会发现每一页都物有所值。它的内容深度和广度,远超出了我阅读过的任何一本同类书籍。我最欣赏的是它对溶剂与反应中间体相互作用的阐述。书中不仅限于讨论溶剂如何影响反应动力学,更深入探讨了溶剂化对过渡态稳定性的影响,这在理论化学研究中是极具价值的洞察。对于我这种既需要做实验又需要撰写理论报告的研究人员来说,这本书简直是完美的“双面间谍”。它的排版清晰,图表质量极高,即便是那些复杂的VLE(蒸汽-液体平衡)图,也标注得一清二楚,方便查阅。此外,书中对溶剂的“再生与回收”技术也有独到的见解,这在当前全球对可持续化学日益重视的大背景下,显得尤为前瞻和负责任。这绝不是一本可以快速浏览完的书,它需要你沉下心来,像对待一位严谨的导师一样去学习和消化。

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坦白讲,我初次接触这本书时,是抱着一种“找点资料就走”的心态,没想到它像一位经验丰富的老教授在娓娓道来,将复杂的化学世界变得清晰可见。这本书的叙述风格非常平实,但内涵却极其丰富。它没有过多华丽的辞藻,而是用精确的化学语言和详尽的图表来支撑论点。例如,在讨论特定反应体系中溶剂效应的那一部分,作者引用了大量的案例研究,对比了不同溶剂对反应速率和选择性的影响,那份详尽程度让我这个在实验室摸爬滚打了多年的老手都感到震撼。更让我惊喜的是,书中对溶剂安全性和毒理学特性的关注。这部分内容常常被其他参考书忽略,但在这本手册中却占据了相当重要的篇幅。它不是简单地罗列LD50数据,而是结合实际操作中的风险点进行了深入分析,这对于确保实验安全和职业健康具有极强的指导意义。读完这部分,我对自己过去使用某些高风险溶剂时的一些“习惯性操作”进行了深刻的反思和调整。

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这本《Handbook of Solvents》真是让我大开眼界,简直就是一本化学爱好者的“武功秘籍”。我原本只是想找本工具书,随便翻翻,结果一头扎进去了,差点忘了时间。首先,我要说的是它的内容编排,简直是教科书级别的严谨。它不像有些参考书那样堆砌数据,而是非常系统地将溶剂的分类、性质、应用场景做了深入剖析。比如,它对非质子极性溶剂和质子极性溶剂的区分,以及每类溶剂在有机合成、分离纯化中的作用,讲解得鞭辟入里。我特别欣赏作者在描述溶解度参数时,引入了Hansen溶解度参数(HSP)的体系,这对于理解和预测混合物行为至关重要。书里不仅有大量的实验数据表格,还有很多理论模型解释,让你不仅知道“是什么”,更明白“为什么”。对于从事材料科学或者精细化工的朋友来说,这本书的价值是无可替代的,它提供的不仅仅是数据,更是一种解决问题的思维框架。我甚至发现了一些关于绿色溶剂替代方案的章节,这在当前环保要求日益严格的背景下,显得尤为及时和重要。

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