Biotransformations in Organic Chemistry

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出版者:Springer
作者:Kurt Faber
出品人:
页数:416
译者:
出版时间:1997-02-25
价格:USD 48.95
装帧:Paperback
isbn号码:9783540616887
丛书系列:
图书标签:
  • 生物转化
  • 有机化学
  • 酶催化
  • 生物催化
  • 绿色化学
  • 有机合成
  • 药物合成
  • 天然产物
  • 化学选择性
  • 不对称合成
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具体描述

The use of biocatalysts, employed either as isolated enzymes or whole cells, offers a remarkable arsenal of highly selective transformations for modern preparative organic chemistry. During the last decade, this methodology has now generally been accepted as a complementary method to the already existing tools. This first textbook on biocatalysis provides a basis for undergraduate and graduate courses in biocatalysis, as well as a condensed introduction into this field. After a basic introduction into the use of biocatalysts - principles of stereoselective transformations, kinetics, enzyme nomenclature and handling, the different types of reactions are explained according to the "reaction principle". Based on the success of the 2nd edition the educational character of the text has been further strengthened.

好的,这里为您提供一本名为《Advanced Catalysis in Modern Synthesis》的图书简介,该书内容完全独立于《Biotransformations in Organic Chemistry》。 图书名称:Advanced Catalysis in Modern Synthesis 作者: [此处可填入虚构作者姓名,例如:Dr. Elias Vance & Professor Anya Sharma] 出版社: [此处可填入虚构出版社名称,例如:Global Scientific Press] 页数: 约 850 页 装帧: 精装 ISBN: [虚构ISBN] 定价: [虚构定价] 图书简介 聚焦前沿:驾驭现代有机合成的催化新范式 《Advanced Catalysis in Modern Synthesis》深入探讨了当代有机化学领域中,最具变革性和影响力的催化技术。本书旨在为有机化学家、药物化学家、材料科学家以及高级研究生提供一个全面、深入且极具前瞻性的视角,用以理解和应用那些正在重塑分子构建方式的尖端催化体系。 本书的核心理念在于,现代催化不再仅仅是提高反应效率的工具,而是驱动化学合成从传统路径向更具原子经济性、区域选择性、立体选择性和功能团耐受性的方向发展的核心驱动力。我们摒弃了对经典催化反应的冗余叙述,将全部篇幅聚焦于近二十年来发展起来的、具有突破性意义的催化机制与应用。 内容结构与深度解析 全书共分为五大部分,十八章,层层递进,结构严谨: 第一部分:金属有机催化(The Renaissance of Transition Metal Catalysis) 本部分首先回顾了过渡金属催化在基础构建模块合成中的基石作用,但重点迅速转移至更精细的调控策略。 第 1 章:配体工程与电子调控: 详述了如何通过设计新型的氮杂环卡宾(NHC)、磷配体(如Buchwald-Hartwig配体家族的迭代)以及多齿配体,实现对中心金属原子电子密度和空间位阻的精确调控。重点分析了配体拓扑结构如何影响氧化加成、还原消除和迁移插入等关键步骤的速率与选择性。 第 2 章:C–H 键活化的前沿进展: 这是本书最引人注目的章节之一。我们详细剖析了导向基团策略(Directing Group Strategy)的最新发展,特别是那些不依赖昂贵或稀有金属的替代方案,如铁、钴和镍催化下的惰性 C–H 键选择性官能团化。讨论了环金属化中间体和自由基路径在不对称 C–H 活化中的角色。 第 3 章:交叉偶联反应的进化: 除了传统的 Suzuki、Heck 和 Negishi 反应,本章着重探讨了在极具挑战性的底物(如位阻大的芳基氯化物、活化的烷基卤化物)上的高效催化体系。深入分析了光氧化还原催化如何与传统的钯催化结合,实现前所未有的反应窗口。 第二部分:有机催化与超分子体系(Organocatalysis and Supramolecular Control) 有机小分子催化在推动绿色化学和不对称合成方面展现出独特优势。本部分强调了超越传统酸碱催化的新策略。 第 4 章:高阶手性胺催化: 详细介绍了詹姆斯-卡尔沃斯基(JACS-CARVALHO)型催化剂在不对称 Michael 加成、Aldol 反应中的应用,特别是涉及高狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)反应的催化剂设计。重点剖析了共轭加成中的“锁定”机制。 第 5 章:氢键催化与离域电子效应: 探讨了基于硫脲、手性磷酸和双酰胺催化剂在激活亲核试剂或亲电试剂方面的作用。通过计算化学模型,解释了氢键网络如何形成稳定的过渡态,从而实现对对映选择性的精确控制。 第 6 章:功能化介孔材料与异相有机催化: 讨论了将有机催化剂固定化到多孔载体(如MOFs、COFs或功能化二氧化硅)上的策略,以解决产物分离和催化剂回收的难题,并分析了孔道环境对手性诱导效率的影响。 第三部分:光催化与电化学合成(Harnessing Light and Electricity) 本部分全面覆盖了非热力学驱动的合成方法,展示了如何利用光能和电能绕过高能垒或生成瞬时活性物种。 第 7 章:可见光驱动的氧化还原催化: 深入分析了铱、钌配合物以及新型有机光敏剂(如吖啶类染料)在单电子转移(SET)过程中的作用。重点案例包括基于光氧化还原催化的自由基环化、胺的氧化官能团化以及脱羧偶联。 第 8 章:电化学合成的新前沿: 阐述了电化学单元如何替代化学氧化剂或还原剂,实现对复杂分子的温和转化。讨论了电化学方法在构建 C-N 键、C-S 键以及实现电化学驱动的自由基聚合中的应用。分析了电极材料和电解液选择对反应路径的影响。 第四部分:非贵金属催化与可持续性(Base Metal Catalysis and Sustainability) 面对资源限制和环境压力,使用廉价、丰富的非贵金属(Fe, Co, Ni, Cu, Mn)进行高效催化的研究已成为主流。 第 9 章:镍催化的多功能性: 详细解析了镍催化剂在偶联反应、还原性偶联以及C(sp3)-C(sp3)键形成中的独特优势。对比了镍与钯在不同氧化态变化机制上的差异。 第 10 章:铁与钴的催化潜力: 关注铁催化体系在还原性偶联反应(如Wurtz型偶联)和自由基生成中的应用。重点介绍了如何通过精确的配体设计来稳定和利用这些高自旋金属中心的活性。 第 11 章:铜催化的“点击化学”与高价态转化: 除了经典的 CuAAC 反应外,本章深入探讨了铜催化在芳烃胺化、氧化偶联以及生成高价态铜物种用于活化惰性键方面的应用。 第五部分:复杂分子构建与方法论(Complex Molecule Assembly and Methodology) 最后一部分将前述的催化工具应用于实际的复杂分子合成挑战中。 第 12 章:多组分反应(MCRs)中的串联催化: 探讨了如何将两种或多种不同的催化体系(例如,一个金属催化步骤接一个有机催化步骤)整合到一个反应容器中,以一步法高效构建分子骨架。 第 13 章:不对称烯烃官能团化: 聚焦于利用手性过渡金属或有机催化剂对烯烃进行高对映选择性的环丙烷化、羟胺化和硼化反应。 第 14 章:药物化学中的催化策略: 通过具体的药物分子合成案例,展示了如何利用上述先进的催化技术解决合成路线中的关键瓶颈,例如选择性地在复杂天然产物类似物上引入关键手性中心。 第 15 章:新型原子转移反应: 专门讨论了利用催化方法实现原子的重新排列和转移,如氮原子、硼原子或硫原子的区域选择性迁移,以合成具有挑战性的异构体。 第 16 章:催化剂的自动化筛选与高通量方法: 介绍了微流控技术和机器人平台在快速评估新型催化剂和反应条件方面的应用,加速了新催化反应的发现进程。 第 17 章:计算化学辅助催化剂设计: 阐述了密度泛函理论(DFT)计算如何用于预测过渡态能量、分析反应机理、指导配体优化以及预测反应产物的立体化学结果。 第 18 章:展望与未来挑战: 对当前领域的热点问题(如:永久性催化剂失活机制、环境友好溶剂中的催化、以及非传统能源驱动的合成)进行了总结和未来方向的预测。 目标读者 本书是为寻求深入理解现代合成化学前沿的化学家和高级学者量身打造的。无论您是在学术机构从事基础研究,还是在工业界致力于新材料或新药的开发,本书都将是您实验室中不可或缺的参考书和灵感来源。书中大量引用了最新的高影响力期刊文献,并配有清晰的反应机理图示和实证数据,确保读者能够掌握最先进的合成理念。

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