有机反应与有机合成

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出版者:科学出版社
作者:陆国元
出品人:
页数:586
译者:
出版时间:2009-6
价格:68.00元
装帧:平装
isbn号码:9787030245977
丛书系列:现代化学基础丛书
图书标签:
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具体描述

《有机反应与有机合成》按由浅入深、循序渐进的原则编写,内容丰富,注重介绍有机反应与有机合成的基本方法,并反映当代有机合成的新进展。全书共分11章,第1章为绪论,第2至第3章介绍官能团的互相转变,第4至第6章阐述碳碳键的形成,第7章为重排反应,第8章为官能团的保护和潜在官能团,第9章为不对称合成,第10章为有机合成设计,第11章为复杂分子合成实例。《有机反应与有机合成》在节后附有思考题,各章后附有一定数量的习题,书末附有问题和习题参考答案或提示以及解答这些问题和习题所推荐的参考文献。

《有机反应与有机合成》适合各类高等院校化学一级学科包括有机化学、高分子材料、应用化学、化学制药、配位化学以及精细化工、材料化学、林产化学、农用化学等专业的高年级本科生和硕士研究生作为有机合成方面课程的教材,也可供从事有机合成及相关工作的人员自学参考。

《现代材料科学前沿探索》 图书简介 本书深入探讨了当代材料科学领域最具突破性和影响力的研究方向与技术进展。它不仅是一本面向高年级本科生、研究生及科研人员的专业教材,更是一部为渴望了解材料前沿动态的工程师和技术人员量身打造的知识宝库。全书结构严谨,内容翔实,力求在理论深度与实际应用之间搭建坚实的桥梁。 第一部分:基础理论与计算模拟的革新 本部分聚焦于支撑现代材料发现与设计的核心理论框架的演进。我们首先回顾了凝聚态物理中关于电子结构、晶格动力学和热力学性质的经典理论,随后重点剖析了密度泛函理论(DFT)在预测复杂材料性能中的最新发展,特别是泛函选择对计算精度的影响,以及如何将机器学习(ML)方法融入第一性原理计算,以实现对高通量材料筛选和性质预测的加速。 第一章:量子力学计算在材料设计中的地位: 详细阐述了从薛定谔方程到实用计算方法的简化路径,探讨了周期性边界条件和有限尺寸效应的处理策略。重点讨论了自洽场(SCF)迭代过程中的收敛性问题及优化手段。 第二章:新型相互作用势的构建与应用: 介绍了分子动力学(MD)模拟中原子间势函数的演变历程,包括经典势(如Lennard-Jones、嵌入式原子法EAM)到机器学习势(MLP)的跨越。着重分析了如何通过大量实验数据或高精度量子计算数据训练出具有良好外推能力的势函数,以模拟极端条件下的材料行为。 第三章:材料信息学(Materials Informatics)的基石: 系统介绍了如何构建高质量的材料数据库,数据清洗、特征工程(Descriptor Selection)的方法论。探讨了监督学习、无监督学习在材料结构-性质关联性挖掘中的具体案例,如预测相变温度、机械模量等关键指标。 第二部分:先进功能材料的结构与性能 本部分是全书的核心,涵盖了当前材料科学研究热点,侧重于材料的微观结构如何精确调控宏观功能。 第四章:二维材料的维度控制与界面工程: 深入探讨了石墨烯、过渡金属硫化物(TMDs)及其氮化物等二维材料的合成方法(如化学气相沉积CVD、分子束外延MBE)。重点剖析了垂直异质结(Van der Waals heterostructures)的构建原理,以及界面电荷转移、能带对齐如何影响光电转换效率。 第五章:拓扑材料的电子拓扑学: 解释了拓扑绝缘体、拓扑半金属的基本概念,区分了体态与表面态的差异。通过布里渊区中的拓扑不变量概念,阐述了如何设计具有保护性边缘态的材料,并讨论了其在低功耗电子学中的潜在应用。 第六章:高熵合金(HEAs)的设计范式: 摒弃了传统合金中“主元-微量元素”的思路,转向等原子或接近等原子的复杂多主元体系。详述了高熵体系中形成面心立方(FCC)、体心立方(BCC)或有序间金属相的“高熵效应”、“迟滞效应”和“高混晶效应”的物理机制,以及其在高温强度和抗辐照损伤方面的表现。 第三部分:能源与环境驱动的新型材料系统 本部分关注材料在解决全球能源危机和环境挑战中的关键作用,强调材料的稳定性和可持续性。 第七章:固态电池电解质的突破: 详细对比了聚合物、硫化物和氧化物固态电解质的离子传导机理和界面兼容性问题。重点分析了如何通过掺杂、晶界工程来抑制枝晶生长,提高固-固界面的接触电阻。 第八章:光催化剂的活性位点设计: 阐述了光催化剂将光能转化为化学能的基本过程(电荷分离、载流子迁移)。研究了贵金属负载型、钙钛矿结构以及非晶态材料在模拟自然光下分解水制氢或还原二氧化碳的催化活性位点的构筑策略。 第九章:智能响应性材料与传感器技术: 介绍了形状记忆合金(SMA)、压电材料和热电材料的工作原理。深入探讨了如何利用薄膜沉积技术制备高品质的压电/铁电薄膜,及其在微机电系统(MEMS)和能量收集设备中的集成应用。 第四部分:先进制造技术与表征手段 本部分着眼于如何将理论设计的材料转化为实际可用的器件,并强调了精确表征在材料创新中的不可替代性。 第十章:增材制造(3D打印)中的材料行为: 聚焦于选区激光熔化(SLM)和电子束熔化(EBM)过程中金属粉末的熔化、流动和凝固动力学。讨论了快速冷却速率导致的微观结构演变(如柱状晶的形成)以及由此产生的残余应力和各向异性问题。 第十一章:原位/非原位先进表征技术: 系统梳理了同步辐射X射线衍射/散射(XRD/SAXS)、透射电子显微镜(TEM)的高级功能,特别是球差校正TEM在原子尺度的成像能力。重点介绍了在真实工作条件下(如加热、施加电场或机械应力下)监测材料结构变化的“原位”表征技术,及其对理解失效机制的重要性。 本书旨在激励读者跳出传统学科界限,以多尺度、多物理场的视角来理解和创造未来的先进材料。通过对计算、合成与表征的全面覆盖,读者将获得一套完整的现代材料科学研究工具箱。

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用户评价

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坦白说,我之前对有机化学的印象是“难懂”和“死记硬背”。我总觉得,有机反应就是一堆我无法理解的化学式,需要花费大量的时间去记忆。但是,这本书彻底改变了我的看法。作者在讲解每一个反应的时候,都不是简单地给出反应式,而是会深入分析反应的驱动力,以及每一步的机理。他会用非常形象的比喻来解释电子的流动,比如将亲核试剂比作“电子的供给者”,将离去基团比作“逃跑的乘客”,这些生动的描述,让我一下子就明白了反应的本质。我尤其喜欢书中关于“选择性”的讲解,它不是简单地告诉我们什么产物会生成,而是详细分析为什么这个产物会是主产物,而另一个产物为什么会是副产物。例如,在讲解区域选择性的时候,作者会通过对反应中间体的稳定性进行分析,来预测产物的分布。这种“知其然,更知其所以然”的讲解方式,让我感觉自己不再是机械地记忆,而是真正地理解了有机反应的规律。我甚至开始尝试着自己去预测一些反应的产物,并对照书中的讲解来验证我的想法,这个过程让我获得了巨大的成就感。

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这本书给我的感觉,更像是一个经验丰富的“化学向导”,带领我穿梭于有机化学的奇妙世界。作者在讲解每一个反应的时候,都融入了他丰富的经验和独到的见解。他不仅仅是介绍反应本身,还会分享一些关于反应的“技巧”和“陷阱”,比如如何避免副反应的发生,如何选择合适的催化剂,以及如何优化反应条件等等。这些“经验之谈”对于我这样一个初学者来说,简直是如获至宝。我特别欣赏书中关于“官能团转化”的讲解,它不是简单地罗列各种转化反应,而是会从官能团的特性出发,分析哪些转化是容易实现的,哪些转化是需要特殊条件的,并且会给出很多实际的例子。例如,在讲解醇的氧化反应时,作者会区分伯醇、仲醇、叔醇的氧化情况,并根据氧化剂的不同,给出不同的产物,同时还会提醒读者注意反应的过度氧化问题。这种细致入微的讲解,让我对官能团的转化有了更深刻的理解,也让我对如何设计合成路线有了更清晰的思路。

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当我拿到这本书的时候,我并没有抱太高的期望。我曾以为,这只是一本普通的教科书,会充斥着枯燥的理论和复杂的公式。然而,这本书带给我的惊喜,远超我的想象。作者的语言风格非常独特,他用一种近乎“讲故事”的方式来讲解有机反应,将那些原本抽象的概念,变得生动有趣。我尤其喜欢书中对“反应机理”的讲解,他没有简单地画出化学方程式,而是通过生动的比喻和精妙的图示,将电子的流动和原子的重排过程,展现得淋漓尽致。例如,在讲解SN1反应时,他将碳正离子的形成比作“独立行走”,而亲核试剂的进攻则比作“追随者”,这种形象的比喻,让我一下子就理解了反应的动力学过程。此外,书中还穿插了一些历史故事和科学家的趣闻,这些都让学习过程变得更加轻松愉快,也让我对有机化学的发展历程有了更深入的了解。我常常会在阅读的时候,不自觉地被作者的叙述所吸引,甚至会忘记时间。

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这本书带给我的最深刻的感受,就是“结构决定性质,性质指导合成”。作者在讲解每一个反应的时候,都会强调分子的结构对其性质和反应活性的影响。他会从原子的排布、电子的分布、官能团的相互作用等多个角度,来分析分子的特性,并以此来解释反应的发生机理和产物的选择性。我尤其喜欢书中关于“共轭效应”和“诱导效应”的讲解,他用非常清晰的图示和通俗的比喻,让我理解了这些抽象的概念是如何影响分子的电子密度分布,进而影响其反应活性的。例如,在讲解亲电取代反应时,作者会分析取代基对苯环电子密度的影响,并预测取代基会进入哪个位置,这种基于结构的预测,让我感觉自己不仅仅是在记忆反应,而是在真正地理解化学。我甚至开始尝试着自己去分析一些分子的结构,并预测它们的反应活性,这个过程让我对有机化学产生了前所未有的兴趣。

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这本《有机反应与有机合成》给我的感觉,更像是一本精心设计的“化学侦探小说”。作者不是在简单地罗列反应,而是在引导我一起去“破案”。每当介绍一个反应的时候,他都会先抛出一个问题,比如“为什么这个反应会生成这个产物,而不是那个产物?”或者“如何才能提高反应的产率,同时减少副产物的生成?”然后,他会一步步地剖析,从反应物的结构特性出发,到中间体的稳定性分析,再到过渡态的能量变化,最后给出合乎逻辑的解释。这种“推理”的过程,让我感觉自己不仅仅是在被动地接收信息,而是在主动地参与思考。我特别欣赏书中关于反应机理的讲解,它不是那种生硬的、只有箭头和电荷的图解,而是辅以大量的文字描述,将电子的流动、原子的重排过程,用非常形象的比喻展现出来,就像是在给我讲解一个微观世界的舞蹈。比如,书中解释SN2反应的时候,就用了“背后偷袭”的比喻,让我一下子就抓住了亲核试剂进攻和离去基团离去的同步性。而对于自由基反应,则用“失控的链条”来形容,形象地描绘了自由基的链式增长过程。这些生动的比喻,极大地降低了理解难度,也让原本枯燥的化学反应变得鲜活有趣。我常常会在读到某个精彩的反应解析时,忍不住停下来,反复琢磨作者的逻辑,并试图将它应用到其他类似的反应中去。这种学习方式,让我感觉自己的分析能力和解决问题的能力都有了显著的提升,不再是被动地记忆,而是开始学会“理解”和“运用”。

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这本书最大的特点,我觉得是它的“实用性”。作者在讲解有机反应和合成的时候,不仅仅是停留在理论层面,而是非常注重实际的应用。他会给出大量的真实案例,比如药物分子的合成、农药的开发、高分子材料的制备等等,这些案例都让我看到了有机化学在现实生活中的巨大价值。我尤其喜欢书中关于“绿色化学”的章节,它让我认识到了有机合成在环保方面的重要性,以及如何通过优化反应条件,减少对环境的污染。作者还给出了一些具体的“绿色合成”的例子,比如使用可再生原料、开发高效催化剂、减少溶剂的使用等等,这些都为我提供了很多宝贵的思路。我常常会在学习某个反应的时候,去查找它在实际应用中的例子,这让我对知识的理解更加深刻,也更加有成就感。这本书让我意识到,有机化学不仅仅是一门学科,更是一种解决现实问题的强大工具。

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第一次翻开这本书,我最直观的感受就是“图文并茂,赏心悦目”。很多化学书籍,尤其是涉及机理的,往往是密密麻麻的文字和抽象的化学式,让人望而生畏。但这本书在这方面做得非常出色。作者大量使用了高质量的插图,包括三维分子模型、反应机理示意图、甚至是一些实验装置的图片,这些都极大地帮助我理解了抽象的化学概念。我尤其喜欢书中对立体化学的图示,那些旋转的分子模型,清晰地展现了不同立体构型之间的关系,让我对e/z异构、对映异构、非对映异构等概念有了直观的认识。同时,书中也穿插了一些实际的应用案例,比如药物分子的合成,天然产物的结构解析等,这些案例的图片也同样精美,让我看到了有机化学在现实生活中的魅力。在阅读过程中,我常常会因为看到一张精美的图片而暂停下来,细细品味。这些图片不仅仅是装饰,更是理解内容的钥匙。它们让那些原本只存在于书本上的化学分子,变得触手可及。我甚至会把书中一些特别精美的分子结构图打印出来,贴在我的书桌上,作为一种激励。

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这本书,我拿到的时候,就抱着一种试试看的心态。毕竟,我之前对有机化学的了解,只限于一些基础的概念,像是官能团、反应类型什么的,但说到“有机反应与有机合成”这个层面,感觉就离我有点远了。我总觉得,这会是一本非常枯燥、晦涩的书,充斥着各种我看不懂的反应机理和复杂的方程式。然而,翻开第一页,我就被吸引住了。作者的语言风格竟然出乎意料地清晰流畅,没有使用太多令人望而生畏的专业术语,而是用一种非常直观的方式来解释那些看似复杂的概念。比如,书中关于碳正离子稳定性的讲解,不是简单地列出一些规则,而是通过非常生动的类比,让我一下子就理解了为什么某些结构更容易形成,以及它在反应中扮演的角色。我尤其喜欢书中对立体化学的阐述,很多教科书在讲到手性分子的时候,总是讲得模棱两可,让我感觉云里雾里的。但这本书里,作者用了很多三维的图示,并且详细解释了不同立体构型对反应活性和产物选择性的影响,甚至还举了一些药物分子的例子,让我明白了为什么有时候一个小小的立体结构差异,就能决定一个药物的生死存亡。我平时对化学的兴趣其实不算特别浓厚,但这本书让我产生了一种前所未有的好奇心,忍不住想要深入了解更多。它不仅仅是知识的传授,更像是在引导我一步步走进有机化学的奇妙世界,让我开始思考,原来我们身边那么多物质,它们的产生过程竟然是如此的精巧和有趣。我常常会在通勤的路上,一边听着播客,一边时不时地翻看这本书,那些原本只是教科书上的化学式,在作者的解读下,仿佛都有了生命,开始在我脑海中上演一幕幕精彩的化学大戏。我甚至开始尝试着自己去画一些简单的反应机理图,虽然不一定完全准确,但这个过程本身就充满了乐趣。

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对于我这样一位多年未接触化学的读者来说,这本书的出现,简直就像是黑夜中的一道曙光。我曾经以为,有机化学就是一些抽象的公式和枯燥的记忆,是我永远也无法跨越的鸿沟。然而,这本书彻底颠覆了我的认知。作者在开篇就用了一种非常接地气的方式,解释了为什么我们要学习有机反应,以及它们在现代生活中扮演着多么重要的角色。他列举了药物、材料、能源等多个领域,让我看到了有机化学的实用性和重要性。然后,他没有急于进入复杂的反应细节,而是先从最基本的概念讲起,比如碳的成键方式,不同官能团的特性,以及它们如何相互影响。他的讲解非常耐心,并且用了很多通俗易懂的例子,比如将碳链比作“骨架”,将官能团比作“装饰品”,让我一下子就理解了分子的基本构成。我尤其喜欢书中关于“共轭”和“芳香性”的讲解,之前我一直觉得这两个概念很抽象,但作者通过生动的图示和清晰的解释,让我明白了它们是如何影响分子的稳定性和反应活性的,甚至让我对一些化学分子的美丽结构有了新的认识。我常常会在午休时间,拿出这本书来翻阅,每次都能发现新的知识点,或者对已有的知识有更深入的理解。这本书让我重新燃起了对化学的兴趣,甚至开始思考,是不是可以考虑在未来的工作中,加入一些与有机化学相关的元素。

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这本书给我的整体感受,是“系统与精炼”的完美结合。作者在讲解有机反应与有机合成的过程中,没有遗漏任何重要的环节,从最基础的反应类型,到更复杂的串联反应和立体选择性合成,都进行了深入浅出的介绍。但他又非常有技巧地避免了冗余的信息,将复杂的知识点提炼成最核心的要义,让我能够快速地抓住重点。我特别欣赏书中关于“合成策略”的讲解,它不是简单地列举一些合成路线,而是通过对目标分子的结构进行分析,然后倒推所需的反应步骤,并解释每一步的选择依据。这种“逆向思维”的讲解方式,让我深刻地理解了有机合成的逻辑和艺术。例如,书中在介绍一个复杂分子的合成时,会先分析目标分子的关键官能团和成键模式,然后根据这些信息,提出几种可能的合成策略,并对每种策略的优缺点进行评估,最终选择最优的路线。这种讲解方式,让我不仅仅是学会了具体的反应,更重要的是掌握了解决合成问题的思路和方法。我常常会在尝试自己设计一个简单的合成路线时,参考书中的方法,并不断地调整和优化。这本书就像是我的一个“合成导师”,教会了我如何像一个真正的有机化学家一样去思考和解决问题。

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