The Activation of Dioxygen and Homogenous Catalytic Oxidation (Language of Science) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Barton, Derek; Barton, D. H. R.; Martell, Arthur E.

出品人:

页数:488

译者:

出版时间:1993-10-31

价格:USD 252.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780306445910

丛书系列:

图书标签:

• Dioxygen activation
• Homogeneous catalysis
• Oxidation
• Transition metal catalysis
• Catalytic oxidation
• Coordination chemistry
• Organometallic chemistry
• Reaction mechanism
• Catalysis
• Oxygen chemistry

探索化学反应的奥秘：《氧活化与均相催化氧化》 本书是一部深入探讨氧气分子活化及其在均相催化氧化反应中应用的重要科学著作。作者以严谨的学术态度和清晰的逻辑思维，系统阐述了这一复杂而迷人的化学领域。 核心议题：氧分子的活化 本书首先聚焦于氧气分子（O2）这一我们日常生活中习以为常却又蕴藏着巨大反应活性的关键物质。作者详细解析了氧气分子独特的电子结构，以及它在常温常压下为何表现出相对惰性的原因。随后，篇幅重点在于阐述如何克服这种惰性，实现氧分子的有效“活化”。这里所说的活化，并非简单的加热或施加外力，而是通过引入特定的催化剂，在分子层面改变氧气的电子分布和键合状态，使其更容易参与化学反应。 作者深入剖析了多种氧活化机理，包括但不限于： 单电子转移（SET）机制： 详细介绍了金属配合物如何通过单电子转移过程，将氧分子还原为一个超氧自由基（O2•−），并进一步参与氧化反应。书籍将深入讨论不同金属中心、配体环境对SET过程的影响，以及由此产生的氧化活性的差异。 氧原子转移（OAT）机制： 探讨了催化剂如何直接将氧原子从氧分子转移到底物上。这通常涉及高价态金属中间体的形成，它们能够有效地断裂O-O键，并将其中一个氧原子传递给有机分子。书籍将详细阐述该机制的反应步骤、能量变化以及影响因素。 多电子转移与氧桥联： 阐述了某些催化体系中，氧分子可能通过与多个金属中心形成桥联结构，协同完成多电子还原过程，最终生成水或其它氧化产物。作者将分析这种协同效应如何提高催化效率和选择性。 共价活化与金属-氧键形成： 探讨了催化剂如何通过形成新的共价键来活化氧分子，例如金属-氧（M=O）或金属-过氧（M-O-O）中间体的形成，这些中间体通常具有很强的氧化能力。 关键领域：均相催化氧化 在详细阐述了氧活化的理论基础后，本书的重点转向其在均相催化氧化反应中的实际应用。均相催化，即催化剂与反应物处于同一相（通常是溶液相），在有机合成领域扮演着至关重要的角色。均相催化氧化反应因其高效、高选择性以及温和的反应条件，已成为构建复杂有机分子和精细化学品的重要手段。 本书将系统性地介绍以下几个关键的均相催化氧化应用领域： 烯烃的氧化： 环氧化： 详细讨论了如何利用金属催化剂活化氧气，选择性地将烯烃转化为环氧化物，这是一类重要的合成中间体。书籍将深入研究不同催化剂体系（如锰、钌、钒配合物）的性能，以及立体选择性和区域选择性的控制策略。 双羟基化： 探讨了催化剂如何将烯烃转化为邻二醇或1,2-二醇。将重点分析催化剂的结构与活性之间的关系，以及如何实现对立体化学的精准调控。 碳-碳双键的断裂： 介绍催化剂如何通过氧化断裂烯烃的碳-碳双键，生成醛、酮或羧酸等产物。 烷烃的氧化： 这是一个极具挑战性的领域，因为烷烃的C-H键相对稳定。本书将详细探讨如何设计高效的催化剂，利用活化的氧气来实现烷烃的选择性官能团化，例如生成醇、酮或羧酸。将重点讨论C-H键活化机理，以及如何克服反应的低选择性问题。 醇、醛、胺等官能团的氧化： 介绍如何利用氧气作为氧化剂，在均相催化下将这些官能团转化为更高级的氧化产物，如羧酸、酮、亚胺等。将重点分析反应条件对产物分布和转化率的影响。 硫醚、磷化合物等的氧化： 拓展应用范围，介绍氧气在这些特定底物氧化反应中的应用，以及催化剂的设计理念。 催化剂的设计与发展 本书不仅关注反应机理和应用，更将大量篇幅用于探讨新型均相催化剂的设计与发展。作者将从以下几个方面进行深入阐述： 金属配合物的选择与设计： 详细分析不同金属元素（如过渡金属的d区元素）在催化氧化中的作用，以及配体（如卟啉、酞菁、磷配体、氮杂环卡宾等）对催化剂活性、选择性和稳定性的影响。 手性催化剂的设计： 重点关注如何设计手性配体，构建手性金属配合物，以实现不对称催化氧化反应，获得高对映选择性的产物。 催化剂的稳定性与回收： 探讨如何提高催化剂在反应条件下的稳定性，以及开发易于分离和回收的均相催化剂体系，实现催化剂的循环利用。 理论计算与计算化学的应用： 介绍如何利用量子化学计算等理论方法，辅助理解反应机理，预测催化剂性能，并指导新型催化剂的设计。 结论与展望 本书的最后部分是对当前均相催化氧化研究现状的总结，以及对未来发展方向的展望。作者将强调该领域在绿色化学、药物合成、材料科学以及能源转化等方面的潜在应用价值，并指出当前仍然存在的挑战，例如提高催化剂的选择性、降低成本、开发更高效的氧活化策略等。 总之，《氧活化与均相催化氧化》是一部内容翔实、论证严谨的科学专著，适合化学、化工、材料科学等相关领域的科研人员、研究生以及对化学反应机理和催化科学感兴趣的读者。它不仅能帮助读者建立起对氧活化和均相催化氧化反应的全面认识，更能激发他们在这一前沿科学领域进行深入探索和创新的灵感。

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初涉此书的章节目录时，我立刻被其严谨的逻辑脉络所吸引。它并非简单地堆砌事实或公式，而是构建了一个层层递进、环环相扣的知识体系。开篇部分对基础理论的梳理极为扎实，没有丝毫的敷衍，仿佛是在为读者打下一个无比坚固的地基，确保后续高阶概念的引入能够顺利被吸收。随后，作者巧妙地将历史发展脉络与最新的研究突破相结合，使得阅读过程充满了“追溯源头”的乐趣，而非枯燥的线性叙述。我特别欣赏其中关于理论模型构建与实验验证之间的辩证关系的处理方式，作者似乎在引导我们思考：哪些是已知的确定性，哪些又是仍在探索中的不确定性。这种叙事上的张弛有度，让原本可能晦涩难懂的内容变得富有生命力和探索性，每一次阅读似乎都能在既有知识上拓宽新的视野，让人忍不住想立即去验证书中所述的某一特定反应路径。

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这部著作的封面设计着实引人注目，它采用了深邃的墨蓝色作为主色调，配以醒目的亮黄色字体，营造出一种既专业又充满活力的视觉冲击力。设计上，作者似乎非常注重信息的传达效率，标题和副标题的排版布局清晰明了，让人一眼就能捕捉到核心主题。翻开书页，纸张的质感也颇为考究，微微泛黄的米白色纸张，不仅减轻了长时间阅读带来的视觉疲劳，更增添了一丝经典学术著作的厚重感。内页的图表和插图在印刷上表现出色，线条锐利，色彩过渡自然，这对于理解复杂的化学结构和反应机理至关重要。装帧的工艺也十分扎实，即便是经常翻阅，书籍的脊部也未见明显松动迹象，足见出版方在物理品质上的投入。这种对细节的关注，无疑提升了读者在阅读过程中的愉悦体验，让人感觉手中的并非仅仅是一本知识的载体，更是一件精心制作的工艺品。从书本的整体外观和触感来看，它无疑是一部愿意被长期珍藏和反复研读的资料。

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总的来说，这本书为我提供了一次极为充实和富有挑战性的学习体验。它不是那种能让人一蹴而就、快速获取结论的工具书，而更像是一位循循善诱的导师，它设置了诸多思考的“陷阱”和“岔路口”，迫使读者不断地自我检验和修正理解。阅读完毕后，我感到了一种知识被系统性重构的满足感，而不是简单的信息输入。其严谨的论证、细致的案例分析，以及对未来研究方向的深刻洞察，都使其成为该领域内值得被反复引用的里程碑式著作。我强烈推荐所有致力于在催化和氧化还原领域深耕的专业人士将此书纳入案头必备，因为它不仅解答了现有问题，更重要的是，它点燃了探索未知领域的新火花。这本书的价值，在于它塑造了更具批判性和前瞻性的科学思维模式。

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这本书的另一个突出优点，体现在其对跨学科知识融合的娴熟运用上。它不仅仅局限于纯粹的化学反应动力学范畴，而是大量引入了材料科学、表面物理学乃至计算化学的视角来进行佐证和深化。例如，在讨论催化剂寿命和失活机制时，作者并未停留在宏观的反应速率分析上，而是深入探讨了纳米尺度的结构变化和表面缺陷对整体性能的影响，并且引用了DFT计算的结果来提供原子尺度的洞察力。这种多维度、全景式的分析方法，极大地拓宽了我们对该主题的理解边界，让人意识到，任何一个尖端科学问题都必须站在交叉学科的制高点上去审视。这种广度与深度的完美结合，使得本书的参考价值远超同类主题的专著，真正体现了“科学的语言”所蕴含的包容性力量。

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在阅读中段，我发现作者在阐述复杂机制时所采用的语言风格呈现出一种独特的、近乎诗意的精确性。它避开了那种过度简化的口语化表达，而是坚持使用规范而富有力量的学术语言，但这种精确性并未牺牲流畅性。举例来说，当描述某一催化剂活性位点的电子转移过程时，作者使用的动词选择极其考究，每一个词语都精确地锚定了能量的流动方向和速率的细微差别。这种文字的雕琢，使得阅读过程本身成为一种智力上的享受。我甚至会放慢速度，反复咀嚼某些关键的句子结构，体会其深层次的含义。对于那些习惯了快餐式信息获取的读者来说，这可能需要一定的耐心，但对于真正致力于深入理解该领域前沿的学者或研究生而言，这种文字的密度和深度是无价的财富。它要求读者不仅要理解“是什么”，更要探究“为什么会这样”。

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