The Mizoroki-Heck Reaction

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出版者:
作者:Oestreich, Martin 编
出品人:
页数:608
译者:
出版时间:2009-4
价格:1382.00 元
装帧:
isbn号码:9780470033944
丛书系列:
图书标签:
  • 13
  • 有机化学
  • 钯催化
  • 交叉偶联
  • Heck反应
  • Mizoroki反应
  • 合成方法学
  • 有机金属化学
  • 催化反应
  • 烯烃
  • 碳-碳键形成
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具体描述

Exploring the importance of Richard F. Heck’s carbon coupling reaction, this book highlights the subject of the 2010 Nobel Prize in Chemistry for palladium-catalyzed cross couplings in organic synthesis, and includes a foreword from Nobel Prize winner Richard F. Heck. The Mizoroki-Heck reaction is a palladium-catalyzed carbon–carbon bond forming process which is widely used in organic and organometallic synthesis. It has seen increasing use in the past decade as chemists look for strategies enabling the controlled construction of complex carbon skeletons. The Mizoroki-Heck Reaction is the first dedicated volume on this important reaction, including topics on: mechanisms of the Mizoroki-Heck reaction intermolecular Mizoroki-Heck reactions focus on regioselectivity and product outcome in organic synthesis waste-minimized Mizoroki-Heck reactions intramolecular Mizoroki-Heck reactions formation of heterocycles chelation-controlled Mizoroki-Heck reactions the Mizoroki-Heck reaction in domino processes oxidative heck-type reactions (Fujiwara-Moritani reactions) Mizoroki-Heck reactions with metals other than palladium ligand design for intermolecular asymmetric Mizoroki-Heck reactions intramolecular enantioselective Mizoroki-Heck reactions desymmetrizing Mizoroki-Heck reactions applications in combinatorial and solid phase syntheses, and the development of modern solvent systems and reaction techniques the asymmetric intramolecular Mizoroki-Heck reaction in natural product total synthesis Several chapters are devoted to asymmetric Heck reactions with particular focus on the construction of otherwise difficult-to-obtain sterically congested tertiary and quaternary carbons. Industrial and academic applications are highlighted in the final section. The Mizoroki-Heck Reaction will find a place on the bookshelves of any organic or organometallic chemist. “I am convinced that this book will rapidly become the most important reference text for research chemists in academia and industry who seek orientation in the rapidly growing and – for the layman – confusing field described as the “’Mizoroki–Heck reaction’.” (Synthesis, March 2010)

一本关于有机化学重要反应的著作,它将深入探讨其机理、应用与发展。本书将为您呈现以下精彩内容: 第一章:奠基之石——Heck反应的起源与早期发展 揭秘Mizoroki-Heck反应的发现历程: 回顾上世纪七十年代,日本化学家水城英夫(Hidemasa Mizoroki)和美国化学家理查德·埃尔默·海克(Richard F. Heck)各自独立但又互相印证的开创性研究。详细阐述他们如何首次观察到钯催化下烯烃与卤代芳烃或烯烃的偶联反应。 早期研究的挑战与突破: 探讨当时研究者在反应条件、催化剂选择、底物范围等方面的探索,以及遇到的困难和最终取得的突破性进展。 奠定反应基础的理论阐释: 介绍当时对该反应机理的初步理解,包括钯催化剂的氧化加成、烯烃的插入、β-氢消除等关键步骤的提出。 第二章:机理的深度剖析——理解Mizoroki-Heck反应的核心 催化循环的详尽解读: 以图文并茂的方式,逐步解析钯催化剂在Mizoroki-Heck反应中的完整催化循环。详细阐述每一个步骤的能量变化、电子转移以及关键的中间体结构。 关键步骤的微观视角: 氧化加成(Oxidative Addition): 深入分析钯(0)催化剂与芳基/烯基卤化物或磺酸酯之间氧化加成的机理,探讨影响反应速率和选择性的因素,如卤素的性质、溶剂效应等。 烯烃的配位与插入(Olefin Coordination and Insertion): 详细阐述烯烃如何与钯(II)配合物配位,以及随后发生的不对称插入反应。重点解析区域选择性和立体选择性是如何形成的,例如顺式插入的偏好性。 β-氢消除(β-Hydride Elimination): 深入讨论钯(II)烷基配合物发生β-氢消除形成新的烯烃和钯(II)氢化物配合物的过程。分析影响β-氢消除的因素,如烷基链的结构、空间位阻等。 还原消除(Reductive Elimination): 描述钯(II)氢化物配合物与芳基/烯基配合物之间发生还原消除,形成偶联产物并再生钯(0)催化剂的最后一步。 影响机理的因素探究: 详细分析溶剂、碱、配体、温度等反应条件对催化循环中各个步骤的影响,以及如何通过调控这些因素来优化反应。 第三章:拓展应用——Mizoroki-Heck反应的无限可能 构建复杂有机分子的有力工具: 展示Mizoroki-Heck反应在合成各种具有生物活性或重要功能性有机分子中的应用,例如天然产物、药物中间体、聚合物单体等。 官能团兼容性与底物范围: 详细讨论Mizoroki-Heck反应在具有多种官能团的底物上的适用性,以及其对不同类型卤代物(芳基卤化物、烯基卤化物、苄基卤化物等)和烯烃(末端烯烃、内部烯烃、富电子烯烃、缺电子烯烃等)的反应性。 区域选择性与立体选择性的控制: 重点介绍如何通过选择合适的催化剂、配体和反应条件来精确控制偶联反应的区域选择性和立体选择性,例如实现反式偶联产物的选择性生成。 在不对称合成中的应用: 探讨使用手性配体催化Mizoroki-Heck反应,实现不对称偶联,合成手性化合物的策略和进展。 与其他反应的协同应用: 展示Mizoroki-Heck反应如何与其他重要有机反应(如Diels-Alder反应、Suzuki偶联反应等)相结合,构建更为复杂的分子骨架。 第四章:催化体系的革新——追求更高效、更环保的Mizoroki-Heck反应 配体设计与优化: 深入介绍各种新型有机膦配体、N-杂环卡宾(NHC)配体等在Mizoroki-Heck反应中的作用,以及如何通过配体结构的设计来提高催化剂的活性、稳定性和选择性。 新型催化剂的开发: 探讨非均相催化剂(如负载型钯催化剂)、纳米钯催化剂、金属有机框架(MOFs)载钯催化剂等的研究进展,以及它们在提高催化剂回收利用率和降低催化剂成本方面的优势。 绿色化学理念的实践: 介绍在水相、离子液体等绿色溶剂中进行的Mizoroki-Heck反应,以及无金属催化或低钯负载量的催化体系的研究,旨在减少有机溶剂的使用和钯的消耗。 微波、超声等辅助技术的应用: 探讨利用微波、超声等技术加速反应速率、提高产率和改善选择性的研究。 第五章:前沿进展与未来展望 Mizoroki-Heck反应在材料科学中的应用: 介绍该反应在合成共轭聚合物、导电材料、有机半导体等功能性材料中的应用。 C-H键活化偶联策略: 探讨将Mizoroki-Heck反应与C-H键活化技术相结合,发展更简洁、更原子经济性的合成方法。 酶催化或生物催化Mizoroki-Heck反应的探索: 介绍生物催化领域在实现Mizoroki-Heck反应的可能性和挑战。 计算化学在机理研究与催化剂设计中的作用: 展望计算化学方法如何帮助更深入地理解反应机理,预测反应性能,并指导新型催化剂的设计。 Mizoroki-Heck反应在工业生产中的挑战与机遇: 分析该反应在规模化生产中面临的技术瓶颈,以及未来可能的发展方向。 本书将以严谨的学术态度、清晰的逻辑结构和丰富的实例,为读者提供对Mizoroki-Heck反应全面而深入的理解。无论是初学者还是资深研究者,都能从中获益,掌握这一有机合成的重要工具,并激发新的研究灵感。

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这本书给我的感觉更像是一部学术史诗,而非简单的工具书。它的价值不仅在于罗列了多少已知的反应案例,更在于它构建了一个宏大的叙事框架,讲述了这一重要化学转化的思想演变过程。在回顾历史章节时,作者并未简单地复述前人的贡献,而是深入挖掘了那些被时间冲刷掉的、但极具启发性的“失败”尝试,并分析了这些“弯路”是如何间接引导出后来的重大突破。这种对科学探索过程的尊重和剖析,让阅读充满了人文关怀。它教会我的不仅仅是化学反应的步骤,更是一种批判性思维——对既有范式提出质疑,并勇于探索未知的边界。这种深层次的启迪,是那些只关注最新“热点”的速成手册所无法提供的。读完这一部分,我仿佛能感受到那些化学先驱们在实验室里经历的挣扎与喜悦。

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这本书的排版风格透露出一种古典而严谨的美感,与它所涵盖的硬核科学内容形成了有趣的张力。字体选择上,主文采用的是易读的衬线体,而公式和化学结构式则使用了清晰的无衬线字体,保证了专业信息的准确传达。有一点非常值得称赞,那就是对反应机理图示的绘制水平。很多化学书籍的图示往往模糊不清,细节丢失,但这本书里的每一步电子流动的示意图都精准到令人赞叹,箭头粗细适中,反应物和产物的结构立体感强,即便是复杂的环化步骤也能一目了然。这对于依赖视觉学习的读者来说是巨大的帮助。我感觉作者在编辑过程中,对每一个视觉元素都投入了极大的心血,他们深知在信息爆炸的时代,如何高效、美观地呈现知识,是一门艺术。阅读过程中,我几乎没有遇到需要反复对照其他资料来理解某个图示的情况,这一点让我的学习效率大大提升。

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我花了整整一个周末的时间来研读其中关于催化剂选择性的章节,说实话,里面的深度超出了我最初的预期。很多教科书在处理这个话题时往往只是蜻蜓点水,给出几个“经验法则”,但这本书却详尽地探讨了不同配体环境如何微妙地影响过渡态的几何构象,进而决定产物的立体选择性。作者似乎是把多年来在第一线积累的“独门秘籍”毫无保留地公开了。我尤其对其中关于非对称催化体系的构建部分印象深刻,图表清晰地展示了不同手性源的引入路径及其对对映体过量百分比(ee值)的量化影响分析。这种详尽的、数据支撑的论述方式,极大地增强了理论的可信度和实用价值。我甚至在旁边的空白处记下了好几个自己未来实验可以尝试的新思路。对于那些希望从“知道”反应到“精通”反应的合成化学家而言,这本书简直就是一本宝典,它不仅仅是告诉你“是什么”,更重要的是告诉你“为什么是这样”以及“如何去优化”。

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这本书的封面设计着实引人注目,那种深沉的靛蓝色背景,搭配着烫金的书名,立刻给人一种专业且权威的印象。我是在一次学术会议的间隙,无意中翻到它的。当时我正在寻找一些关于有机合成领域前沿进展的资料,这本书的厚度和它所散发出的那种“干货满满”的气场,让我毫不犹豫地把它带回了实验室。装帧精良,纸张的质感也相当不错,即便是长时间翻阅,眼睛也不会感到疲劳,这对于需要深入研究的读者来说,无疑是一个加分项。从目录的排布来看,作者显然对整个学科的逻辑脉络有着深刻的理解,从基础理论的梳理,到反应机理的剖析,再到具体应用案例的展示,层层递进,结构非常清晰。我特别欣赏它在章节过渡部分所做的精妙设计,它不像很多教科书那样生硬地跳跃,而是通过一些引人深思的小引言,将前后知识点巧妙地串联起来,使得阅读体验流畅自然,仿佛一位经验丰富的导师在循循善诱,而非冷冰冰地灌输知识。这种对细节的关注,体现了编者极高的专业素养和对读者的尊重。

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我尝试着将书中的一些新颖的催化剂设计理念应用到我目前正在进行的项目中,结果令人振奋。书中提出的“活性位点限制策略”在我的体系中显著提高了目标产物的收率,并将副产物的生成抑制到了最低水平。这种理论到实践的快速、有效转化,是衡量一本化学专著实用价值的终极标准。这本书的论述,充分体现了学术研究的严谨性与工程应用的灵活性之间的完美平衡。作者似乎有一双洞察未来的眼睛,预见到了一些未来十年内可能成为主流的合成方法论。此外,书后附带的参考文献列表详尽且具有极高的参考价值,几乎涵盖了该领域所有里程碑式的文献,这为读者进行更深入的拓展阅读提供了坚实的跳板。总而言之,这是一本值得被反复研读、时常翻阅的案头必备良书,它的价值将随着时间的推移而愈发凸显。

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