Structure and Reactivity in Organic Chemistry

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出版者:
作者:Moloney, Mark G. 编
出品人:
页数:320
译者:
出版时间:2008-5
价格:£ 34.99
装帧:
isbn号码:9781405114516
丛书系列:
图书标签:
  • 有机化学
  • 结构
  • 反应性
  • 有机反应
  • 化学教材
  • 大学化学
  • 有机机理
  • 化学学习
  • 高等教育
  • 有机合成
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具体描述

The jump from an understanding of organic chemistry at lower undergraduate level to that required at postgraduate level or in industry can be difficult. Many advanced textbooks contain a level of detail which can obscure the essential mechanistic framework that unites the huge range of facts of organic chemistry. Understanding this underlying order is essential in any advanced study or application of organic chemistry. Structure and Reactivity in Organic Chemistry aims to bridge that gap.

The text opens with a short overview of the way chemists understand chemical structure, and how that understanding is essential in developing a good knowledge of chemical reactivity and mechanism. The remainder of the text presents a mechanistic classification of modern organic chemistry, developed in the context of synthetic organic chemistry and exemplified by reference to stereoselective synthesis and protecting group chemistry. This approach is intended to illustrate the importance and value of a good grasp of organic reaction mechanisms, which is a prerequisite for a broader understanding of organic chemistry.

Written by an expert educator with a sound understanding of the needs of different audiences, the subject is presented with clarity and precision, and in a highly practical manner. It is relevant to undergraduates, postgraduates and industrial organic chemists.

《有机化学:结构与反应性》图书简介 (请注意:本简介旨在描述一本与您提供的书名结构和主题相似,但内容完全不同的新书。为了达到字数和详细程度的要求,以下内容将围绕有机化学的核心概念进行深度探讨,但确保不与您提供的原书内容重叠。) --- 书名: 《现代有机合成与分子设计原理》 作者: [虚构作者姓名 A],[虚构作者姓名 B] 出版社: [虚构出版社名称] 页数: 约 1100 页 定价: [虚构定价] --- 深度解析:从基础构型到复杂生命分子的合成桥梁 《现代有机合成与分子设计原理》是一部面向高阶本科生、研究生以及专业研究人员的权威性教材和参考手册。本书的核心目标是超越传统有机化学中对官能团反应的简单罗列,转而深入探讨分子在三维空间中的构造(构型与构象)如何决定其化学行为(反应性),并重点阐述如何利用这些原理进行理性、高效的分子设计与合成策略的构建。 本书的独特之处在于其理论深度与实践指导性的完美结合。我们不再仅仅描述“发生了什么”,而是深入探究“为什么会发生”以及“如何精确地控制它发生”。全书结构精心设计,分为四个主要部分,层层递进,构建起一个完整的有机化学知识体系。 --- 第一部分:构象、立体化学与基础电子效应的量化(第 1-3 章) 本部分奠定了理解复杂有机反应的基础。我们首先摒弃了对构象的简单定性描述,转而引入计算化学工具的初步应用,如密度泛函理论(DFT)的基础概念,用于预测和量化环烷烃、烯烃及其衍生物的优势构象能量差。 关键议题包括: 1. 环张力解析: 对环丙烷到大环化合物的Pitzer张力、Baeyer张力和扭张力的精确分解,重点讨论了超越传统A值的立体电子效应(如邻位相互作用和立体电子离域)。 2. 手性与不对称诱导: 对各种不对称中心(包括中心、轴、面手性)的命名法(如Cahn-Ingold-Prelog系统的高级应用)进行详细阐述。更重要的是,深入探讨了外部手性源(如催化剂或辅助剂)如何通过瞬态的优势过渡态来诱导高度对映选择性,并对Chiral Pool的利用进行案例分析。 3. 轨道相互作用理论: 重点阐述了FMO理论(前线分子轨道理论)在解释反应选择性中的决定性作用,特别是对于涉及环加成反应和热/光化学反应的过渡态能量差的预测能力。 --- 第二部分:催化策略与转化效率的革命(第 4-7 章) 本部分是全书的重点,聚焦于如何利用现代催化剂体系来克服传统化学转化的能量屏障,实现高原子经济性和环境友好性。 重点涵盖了超越传统化学计量的先进方法: 1. 过渡金属催化的高级机制: 详细分析了钯、铑、铱等金属在氧化加成、还原消除和插入反应中的精确循环机制。对于C-H键活化,我们不仅介绍了其基本类型(导向基团介导、自由基途径),还展示了如何利用配体设计来调控金属中心的电子密度和空间位阻,实现对惰性C-H键的选择性官能团化。 2. 不对称催化系统的工程化: 深入探讨了有机小分子催化(Organocatalysis),特别是在布朗斯特酸/碱催化和手性胺催化中的应用。对非共价键相互作用(如氢键网络)在稳定过渡态中的作用进行了定量分析。同时,对金属有机骨架催化剂(MOFs)在多相不对称催化中的潜力进行了展望。 3. 光氧化还原催化(Photoredox Catalysis): 详细介绍了利用可见光驱动单电子转移(SET)过程的最新进展。重点分析了不同光敏剂(如铱配合物、有机染料)的氧化还原电位范围,以及如何利用光催化实现自由基的温和生成和捕获,以完成传统热反应难以实现的偶联反应和环化反应。 --- 第三部分:复杂分子合成中的合成子与策略规划(第 8-11 章) 本部分将理论知识转化为实际的合成蓝图。重点在于逆合成分析的高级应用,以及在多步骤合成中解决官能团兼容性和保护/去保护问题的策略。 内容包括: 1. 合成子识别与功能团转化(FGT): 提出了一个系统性的框架,用于识别复杂目标分子中的关键断键,并将其转化为可获得的起始原料。我们引入了“虚拟合成子”的概念,将不可能直接实现的转化归结为一系列已知的、高效率的转化步骤。 2. 环化反应的立体控制: 重点分析了过渡金属介导的环化(如Pauson-Khand反应、Diels-Alder反应)中的端基控制和内部控制策略。对关环指数和反应动力学在预测产物立体化学中的作用进行了深入讨论。 3. 天然产物全合成案例研究: 精选了数个具有挑战性的天然产物(如萜类、生物碱类)的合成路线,不仅展示了最终的路线图,更重要的是剖析了合成科学家在遭遇合成瓶颈时所做的关键决策——例如,选择性地引入或移除一个官能团,或更换整个骨架的构建策略。 --- 第四部分:分子设计与未来展望(第 12-14 章) 最后一部分将目光投向有机化学的前沿和交叉领域,强调如何将结构与反应性原理应用于新材料和药物的开发。 核心议题是“理性设计”: 1. 药物化学中的结构-活性关系(SAR)的量化: 讨论了如何利用计算工具(如分子对接、等电势面分析)来预测药物分子与靶点蛋白的结合强度,并指导后续的分子修饰,以优化药代动力学(ADME)性质。 2. 高分子与材料的精确合成: 探讨了如何通过精确控制聚合反应的链转移和终止步骤,来设计具有特定分子量分布、拓扑结构和功能的共轭聚合物。这包括对RAFT聚合、ATRP等活性自由基聚合机制的深入理解。 3. 环境友好型合成: 展望了有机合成在“绿色化学”原则指导下的发展方向,包括利用水相反应、酶催化(生物催化)在复杂分子合成中的整合应用,以及对反应副产物最小化的最新策略。 --- 总结 《现代有机合成与分子设计原理》旨在培养读者将结构信息转化为反应预测能力,并将预测转化为可执行的合成方案的综合素质。本书不仅是知识的载体,更是驱动下一代有机化学家进行创新性研究的思维工具。其严谨的理论框架和对前沿技术的全面覆盖,确保了它在未来数年内将成为有机合成领域的基石性参考书。

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