分析化学。化学分析部分

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页数:356
译者:
出版时间:1993-5
价格:24.40元
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isbn号码:9787040144468
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具体描述

《现代有机合成方法学导论》图书简介 —— 深入探索分子构建的艺术与科学 一、全书概览:构建未来分子的蓝图 《现代有机合成方法学导论》并非聚焦于传统分析化学的定量或定性测定技术,而是全面、系统地阐述了有机化学领域最前沿的分子构建策略和反应工具。本书的核心目标在于为读者提供一套扎实的理论框架和实用的操作指南,使其能够独立设计并执行复杂有机分子的多步合成路线。 全书从有机合成的哲学基础出发,逐步深入到各种主流的成键反应、官能团转化技术,以及应对立体化学挑战的策略。我们摒弃了对经典分析化学中光谱解析、滴定计算等内容的赘述,而是将笔墨完全倾注于“如何高效、高选择性地制造新的分子实体”这一核心议题上。本书强调现代合成化学的“绿色”理念和原子经济性原则,旨在培养新一代化学家对合成设计的高效性和可持续性的深刻理解。 二、内容深度剖析:合成化学的核心支柱 本书共分为六大部分,内容编排逻辑清晰,由基础原理递进至尖端应用: 第一部分:合成设计与逆合成分析(Retrosynthetic Analysis) 本章是全书的基石。它详细介绍了如何通过逆合成分析的思维模式,将复杂目标分子拆解为市售的简单起始原料。内容涵盖了功能团等效体(Functional Group Equivalents)的概念、主要合成砌块(Synthon)的识别、以及构建碳骨架的关键断裂点(Disconnection)的选择标准。特别强调了对反应可逆性、化学环境兼容性以及官能团保护/去保护策略的早期考量。本部分完全不涉及任何基于化学计量学或误差分析的分析化学内容。 第二部分:碳-碳键形成的核心反应库 本部分是合成化学的“工具箱”。我们详尽地解析了构建分子骨架的各种高效率反应: 1. 亲核加成与取代: 深入探讨了格氏试剂、有机锂试剂、氰化物以及各种烯醇化物在羰基化合物上的加成反应机理、选择性控制(如C-与O-烷基化)以及SN1/SN2/SN2'反应的立体电子效应。 2. 偶联反应的革命: 这是全书的重点之一。详细介绍了钯催化的交叉偶联反应(Suzuki, Heck, Sonogashira, Buchwald-Hartwig胺化等)的催化循环、配体选择(如膦配体、N-杂环卡宾)对反应效率和耐受性的影响,以及近年来铜催化和镍催化的新兴应用。 3. 环化与重排反应: 阐述了Diels-Alder反应(包括反式/顺式要求和内/外轨道相互作用)、环丙烷化、环氧化反应,以及如Cope、Claisen等热诱导重排的动力学和热力学控制。 第三部分:官能团的精准转化与保护 合成的成功往往依赖于对特定官能团的精确操控。本章专注于以下转化: 1. 氧化与还原: 区别于分析化学中对氧化还原电位的测定,本书侧重于选择性还原剂(如DIBAL-H, NaBH4, LiAlH4, 硼氢化物试剂的选择)在不同官能团上的行为差异。在氧化方面,详述了Dess-Martin氧化、Swern氧化、以及催化氧化的选择性应用。 2. 保护基团策略: 系统梳理了醇、胺、羧酸、羰基的常用保护基(如Boc, Cbz, TBDMS, PMB等),重点讨论了在多功能分子中选择正交保护策略,确保在后续反应中只激活目标官能团。 3. 杂原子化学: 探讨了硫醇、磷试剂(如Wittig试剂)在分子构建中的应用,以及硝基、叠氮基团的转化路径。 第四部分:立体化学的掌控——不对称合成 现代药物和天然产物合成对立体化学的要求极为苛刻。本部分是本书最具挑战性和应用价值的部分: 1. 手性源的利用: 介绍如何利用天然手性池(氨基酸、糖类、萜烯)作为合成的起始手性源。 2. 不对称催化: 深入讲解了不对称氢化(如野依催化剂)、不对称环氧化(如Sharpless环氧化)、不对称二羟基化(ADmix)的机理和工业放大潜力。 3. 手性辅助剂的应用: 讨论了Evans、Oppolzer等手性恶唑烷酮类辅助剂在不对称Aldol反应和烷基化反应中的作用,及其脱除与回收。 第五部分:复杂环系的构建与特殊反应 本章面向复杂天然产物全合成的需求,介绍更高级的构建单元: 1. 过渡金属介导的C-H键活化: 作为合成化学的新热点,本书详细阐述了如何利用导向基团(Directing Group)实现对惰性C-H键的选择性官能团化,极大地缩短了合成路线。 2. 光化学与电化学合成: 介绍了在温和条件下利用光能或电能驱动的自由基反应和氧化还原偶联,强调其在减少化学试剂使用方面的优势。 3. 大环与天然产物合成案例研究: 通过对几个里程碑式的天然产物全合成路线的剖析,展示如何整合前述所有合成工具来解决实际的结构复杂性问题。 第六部分:绿色化学与合成工艺优化 本书的结尾部分强调了化学合成的可持续发展方向: 1. 原子经济性评估: 引入E-Factor和原子利用率(Atom Economy)的概念,指导读者评估合成路线的环境影响。 2. 流动化学(Flow Chemistry): 介绍如何将传统批次反应转化为连续流反应体系,以提高安全性、反应效率和产物纯度。 3. 新型溶剂与催化剂回收: 探讨离子液体、超临界CO2等绿色溶剂的应用,以及非均相催化剂的设计与分离技术。 三、本书的特色与目标读者 《现代有机合成方法学导论》的撰写风格严谨而流畅,避免了冗长枯燥的叙述。每一章后都附有精心设计的“合成挑战”习题,要求读者进行逆合成规划或反应产物预测。 本书内容完全聚焦于有机分子的构建、转化和选择性控制,不涉及任何关于物质的组成、结构、性质的定性或定量分析方法,例如色谱分离的原理、光谱数据的解读(NMR, IR, MS的物理解释)、电化学分析技术的应用、湿化学的滴定或容量分析、或是痕量分析技术等分析化学中的核心内容。 本书是化学、药学、材料科学专业研究生、博士后研究人员以及致力于复杂分子合成的工业研发人员的理想参考书和教材。它将帮助读者从“如何测量未知物”的思维,彻底转向“如何精确制造所需物”的创造性思维。

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我花了很长时间研究了这本书中关于光谱分析的那几大章节,感觉内容更新速度可能稍微跟不上最新的技术迭代。虽然它对经典的光度法和原子吸收光谱法讲解得非常透彻,理论基础打得非常牢固,但对于近几年新兴的如光谱成像技术或者更先进的拉曼光谱的高级应用,描述就显得有些简略了。这本书的侧重点似乎更倾向于建立扎实的传统分析化学的知识体系,对于那些追逐前沿技术的读者来说,可能需要结合其他更专业的期刊文献来补充这方面的知识。不过,话说回来,正是因为它如此专注于基础原理的阐释,使得我对光与物质相互作用的理解达到了一个新的高度。作者在解释为什么不同波长的光会被分子吸收或发射时,其物理图像的构建能力非常强,让人很容易理解那些深层的量子力学概念是如何转化为宏观的实验现象的。

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这本厚厚的《分析化学》挺吸引人的,特别是名字里带的“化学分析部分”,听起来就充满了实践操作的意味。我拿到书后,首先翻阅了目录,发现它对各种分离技术和仪器分析的介绍非常详尽。比如,对于色谱法的阐述,从基础的理论推导到各种应用场景的案例分析,都写得非常扎实。我特别留意了高分辨质谱那一章,作者似乎用了大量的篇幅来解释碎裂模式和数据解析的复杂性,对于初学者来说,可能需要一些时间去消化这些高阶内容。不过,对于那些已经有一定基础,想深入钻研特定分析方法的高阶学生或者研究人员来说,这本书的深度绝对是足够的。它不只是停留在概念的罗列,而是深入到了方法学的优化和误差控制的层面,这点非常难得。书中的图表制作得也很精良,很多复杂的化学结构和仪器流程图一看便知,这极大地提高了阅读效率。总的来说,这本书更像是一本工具书,而非入门教材,它强调的是如何“做”分析,而不是“知道”分析。

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这本书的排版设计倒是挺现代化的,很多章节都穿插了一些彩色的化学反应示意图,看起来比我以前看的那些老旧的教材生动多了。我特别喜欢它在讨论误差来源时所采用的对比分析手法。比如,在体积分析和重量分析的章节中,作者不仅列举了可能出现的系统误差和随机误差,还配上了实际操作中如何通过规范操作来最小化这些误差的建议。这部分内容写得非常贴心,仿佛作者是一位经验丰富的老教授在手把手地指导你。我甚至发现,对于一些容易混淆的统计学概念,比如置信区间和检出限的计算,作者都用了大量的篇幅进行举例说明,而且举例的数据看起来都是经过精心挑选的真实场景数据。这使得抽象的数学原理变得具体可感,对于那些对数理统计感到头疼的同学来说,这无疑是一剂强心针,能帮助他们建立起对分析结果可靠性的信心。

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初次接触这本书,我的第一感受是它的叙事风格非常严谨,几乎每一句话都像是在为某个实验结果做背书,充满了学术的严密性。我原本期望能看到一些更具启发性的、关于分析化学发展史或者哲学思考的内容,但这本书似乎完全将焦点集中在了具体的技术细节上。例如,在电化学分析的部分,作者对电极的制备、电解液的配比、以及不同电位扫描速率对结果影响的讨论,细致到让人感到有些枯燥,但不可否认,这些细节正是实验成功的关键。我尝试用它来查找一些关于痕量金属分析的背景资料,结果发现它提供的实验步骤和参数设定非常具体,直接可以拿来套用。这种“操作手册式”的写作风格,虽然牺牲了一定的可读性,却极大地增强了其作为专业参考书的价值。如果你想快速找到某个特定分析步骤的标准流程,这本书绝对是宝库,但如果想在阅读中获得阅读小说的乐趣,那可能要大失所望了。

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从整体的编排逻辑来看,这本书的组织结构非常清晰,遵循了一种从宏观到微观,从经典到现代的递进路线。特别是它在引入新的分析仪器或方法时,总是会先用一小节来回顾一下传统方法在哪些方面存在局限性,从而自然而然地引出新方法的优越性。这种对比式的讲解方法,极大地帮助我理清了不同分析技术之间的关系和发展脉络。我尤其欣赏它在介绍样品前处理技术时所展现出的那种“化繁为简”的能力。样品处理往往是分析中最耗时也最容易出错的环节,而这本书却能用清晰的流程图和关键注意事项,将这个复杂的过程系统化。这使得我能更高效地设计实验方案,而不是在摸索中浪费时间。这本书给我的感觉是,它不是在“教”你分析化学,而是在“训练”你成为一个合格的、能独立解决复杂分析问题的化学家。

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