Catalysis in Asymmetric Synthesis

Catalysis in Asymmetric Synthesis pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Caprio, Vittorio/ Williams, Jonathan M. J.
出品人:
页数:408
译者:
出版时间:2009-3
价格:£ 37.50
装帧:
isbn号码:9781405175197
丛书系列:
图书标签:
  • 不对称合成
  • 催化
  • 有机催化
  • 金属催化
  • 手性
  • 合成化学
  • 化学
  • 催化剂
  • 不对称催化
  • 有机金属化学
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具体描述

Asymmetric synthesis has become a major aspect of modern organic chemistry. The stereochemical properties of an organic compound are often essential to its bioactivity, and the need for stereochemically pure pharmaceutical products is a key example of the importance of stereochemical control in organic synthesis. However, achieving high levels of stereoselectivity in the synthesis of complex natural products represents a considerable intellectual and practical challenge for chemists. Written from a synthetic organic chemistry perspective, this text provides a practical overview of the field, illustrating a wide range of transformations that can be achieved. The book captures the latest advances in asymmetric catalysis with emphasis placed on non-enzymatic methods. Topics covered include: Reduction of alkenes, ketones and imines Nucleophilic addition to carbonyl compounds Catalytic carbon-carbon bond forming reactions Catalytic reactions involving metal carbenoids Conjugate addition reactions Catalysis in Asymmetric Synthesis bridges the gap between undergraduate and advanced level textbooks and provides a convenient point of entry to the primary literature for the experienced synthetic organic chemist.

催化中的不对称合成:一场关于立体化学与精准控制的探索 书籍简介 主题聚焦: 本书深入探讨了现代有机合成化学中至关重要的一环——不对称催化(Asymmetric Catalysis)。它并非停留在对基础概念的简单罗列,而是旨在为读者提供一个全面、深入且具有前沿视野的知识框架,用以理解和应用高效、高选择性的手性分子构建策略。全书围绕“如何精确控制反应的立体化学走向”这一核心问题展开,详细剖析了从基础理论到前沿技术的演进历程。 内容结构与深度解析: 第一部分:不对称合成的理论基石与历史脉络 本部分首先为读者奠定了坚实的理论基础。我们将从手性、对映选择性、非对映选择性等基本概念入手,清晰界定不对称合成的本质需求。随后,书籍详细回顾了不对称催化发展史上的关键里程碑事件,例如经典的化学计量不对称诱导方法如何逐步被更具原子经济性的催化方法所取代。 重点章节深入讲解了过渡态理论在解释对映选择性中的核心作用。通过对反应的能量面(Energy Profile)进行细致分析,阐明了催化剂如何通过构建一个能量更低的优势过渡态(Felkin-Anh 模型、Cram-chelation 模型等),从而实现对产物构型的绝对控制。此外,书中还引入了“结构-活性关系”(SAR)分析方法,教导读者如何根据底物结构和催化剂几何特征预测并优化反应结果。 第二部分:金属催化的不对称转化 金属有机催化是不对称合成领域的核心支柱。本书对这一领域进行了系统性的梳理和深度剖析,涵盖了当前应用最广泛和最具创新性的金属催化体系。 2.1 不对称氢化反应(Asymmetric Hydrogenation): 这一经典反应的现代发展是本书的重中之重。详细介绍了铑(Rh)、钌(Ru)等贵金属配合物催化剂的设计原理。特别关注了BINAP、DuPhos、Josiphos 等经典手性配体的结构特点及其对烯烃、亚胺、酮等不同官能团底物高对映选择性转化的贡献。书中通过大量的实例,解析了催化循环中氧化加成、插入、还原消除等关键步骤的立体化学演变。 2.2 不对称碳-碳键构建: 这一部分聚焦于构建复杂分子骨架的关键步骤。 不对称Diels-Alder反应: 讨论了手性路易斯酸(如手性铜、锌、钛配合物)如何活化双烯和亲双烯体,实现环加成反应的立体控制。 不对称Michael加成与Aldol反应: 详细阐述了手性胺基酸衍生物、手性膦配体修饰的金属催化剂在构建这些重要C-C键时的机理与优化策略。 2.3 不对称C-H键活化与官能团化: 介绍这一新兴前沿领域,探讨如何利用过渡金属(如钯、铑)在手性配体的导向下,实现对惰性C-H键的选择性转化,这代表了合成效率的巨大飞跃。 第三部分:有机小分子催化(Organocatalysis)的崛起 有机小分子催化作为一种“绿色”且高效的替代方案,在近二十年取得了突破性进展。本书系统性地介绍了基于有机小分子催化剂的反应机理。 3.1 胺催化(Amine Catalysis): 深度剖析了脯氨酸及其衍生物在烯胺(Enamine)和亚胺离子(Iminium Ion)催化机理中的应用。通过详细的反应路径图,解释了它们如何作为临时手性诱导基团,在Aldol反应、Mannich反应、Michael加成以及串联反应中实现高立体控制。 3.2 硫脲/硫代脲催化(Thiourea/Squaramide Catalysis): 聚焦于氢键催化的力量。书籍解释了这类催化剂如何通过多点氢键相互作用,同时活化亲核试剂和亲电试剂,形成高度有序的过渡态,特别是在环氧化、胺化以及不对称亲核加成反应中的卓越表现。 3.3 手性布朗斯特酸催化(Chiral Brønsted Acid Catalysis): 重点介绍基于BINOL衍生的磷酸(Chiral Phosphoric Acids, CPA)催化剂。分析了它们在亚胺、酮亚胺等底物上的活化模式,以及在构建杂环化合物和复杂天然产物合成中的关键作用。 第四部分:酶催化与生物催化(Biocatalysis) 本书承认了生物催化在工业应用中的巨大潜力,并将其作为不对称合成工具箱中的重要组成部分进行介绍。 详细阐述了氧化还原酶(如醇脱氢酶)和水解酶(如脂肪酶)在动力学拆分和不对称转化中的应用。重点在于如何通过蛋白质工程和定向进化技术,对天然酶进行改造,以拓宽其底物范围,提高其对非天然底物的催化效率和对映选择性。 第五部分:前沿技术与未来展望 最后一部分将目光投向了不对称合成领域的最新热点和未来发展方向。 光氧化还原催化(Photoredox Catalysis): 介绍如何结合手性催化剂与光催化剂,实现自由基或离子路径下的新型不对称转化,例如不对称自由基环化。 流动化学(Flow Chemistry)在不对称催化中的集成: 探讨如何在连续流反应器中实现对反应条件(温度、停留时间、混合效率)的精确控制,以优化产率和选择性,并便于放大生产。 多相催化与催化剂的回收利用: 讨论如何将均相催化剂固定化到固体载体上,实现催化剂的简便分离与循环使用,提升过程的经济性和可持续性。 适用读者: 本书适合化学、药学、材料科学及相关领域的高年级本科生、研究生以及致力于药物化学、精细化工研发的专业人士。它不仅是理论学习的理想教材,也是实验室中解决实际合成难题的实用参考手册。阅读本书后,读者将能建立起一个全面的不对称催化知识体系,并具备设计、选择和优化新型不对称反应的能力。

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读这本书的过程,仿佛与一位经验丰富、学识渊博的导师进行了一场深度对话。作者的语言风格朴实而又不失深刻,他/她善于用生动形象的比喻来解释抽象复杂的概念,让即使是初学者也能轻松理解。在讨论某些前沿课题时,他/她并没有回避其中的挑战和不确定性,而是坦诚地分析了目前存在的困难和未来可能的发展方向,这种负责任的态度让我倍感信任。书中大量的案例分析,都是经过精心挑选的,不仅具有代表性,而且能够很好地展示理论知识的应用价值。他/她对于案例的解读,条理清晰,逻辑严谨,能够引导读者一步一步地去理解问题的本质,并从中学习到解决问题的有效方法。我特别欣赏他/她提出的“问题导向”的学习理念,鼓励读者在阅读过程中主动思考,提出疑问,并尝试自己去寻找答案。这种互动式的学习方式,极大地激发了我的学习兴趣和主动性,让我不再是被动地接受知识,而是主动地去探索和发现。这本书让我感觉,学习不仅仅是记忆和理解,更是一种思考和创造的过程。

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这本书的装帧设计非常精美,封面采用了一种深邃的蓝色,上面点缀着细密的银色金属光泽,仿佛夜空中闪烁的星辰,又像是化学反应中跃动的能量。封底则是一张精心挑选的分子结构图,线条流畅,色彩搭配和谐,给人一种科学与艺术完美结合的视觉享受。翻开书页,纸张的触感温润厚实,散发着淡淡的油墨香,这种质感在如今电子书盛行的时代显得尤为珍贵。每一页的排版都十分考究,字体大小适中,行距舒展,即使长时间阅读也不会感到疲劳。插图和图表的设计也同样出色,线条清晰,标注准确,能够直观地展现复杂的化学过程和概念。我特别喜欢书中某些章节开头的小引,往往用一段富有诗意或哲理的文字,将读者引入对抽象科学概念的思考,这种引导方式让我觉得不是在枯燥地学习,而是在进行一场充满惊喜的探索。整本书的编排逻辑清晰,章节之间的过渡自然流畅,即使是跨越不同主题的内容,也能感受到作者的匠心独运,将分散的知识点巧妙地串联起来,形成一个完整而有力的知识体系。从物理感受上来说,它已经是一件令人愉悦的艺术品,让人迫不及待想要沉浸其中,体验其内在的智慧光芒。

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这本书的出现,无疑为该领域的研究注入了新的活力。作者在研究方法上的创新,尤其令人瞩目。他/她敢于挑战传统,大胆地提出了许多突破性的研究思路和技术方法,这为解决一些长期存在的难题提供了全新的视角。在介绍这些创新方法时,作者并没有简单地罗列,而是详细地阐述了其背后的理论基础和实验依据,并提供了大量的实例来证明其有效性。我注意到,他/她还特别关注了该领域与其他相关学科的交叉融合,积极探索新的研究范式,这预示着该领域未来广阔的发展前景。这本书所展示的研究成果,不仅具有重要的学术价值,而且在实际应用方面也潜力巨大,为解决现实世界中的一些关键问题提供了理论指导和技术支持。总而言之,这本书不仅仅是知识的传播,更是思想的启迪,它激励着我更加积极地去探索未知,去挑战极限,去为科学研究贡献自己的力量。

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这本书的内容之丰富,让我深感震撼。它几乎涵盖了该领域所有重要的方面,从最基础的概念到最前沿的研究方向,无一不包。作者在撰写过程中,显然投入了巨大的精力和时间,对每一个细节都进行了细致的打磨。无论是对某个理论的推导过程,还是对某个实验方法的阐述,都力求做到准确无误,清晰明了。我尤其惊叹于他/她对细节的关注,很多我之前忽略或者认为不重要的方面,在这本书中都得到了详尽的介绍和深入的分析,这让我意识到,真正的专业知识往往体现在那些微小的细节之中。在阅读过程中,我时不时会停下来,回顾前面章节的内容,发现作者在后续的讨论中,总是能够巧妙地呼应和引用之前的知识点,这种结构的完整性和逻辑的连贯性,让人叹为观止。它不仅仅是一本书,更像是一本百科全书,一本涵盖了该领域精髓的宝典,每一次翻阅都能从中获得新的收获。

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初拿到这本书,我立刻被其严谨而又充满洞察力的内容所吸引。作者在开篇就对研究领域的核心问题进行了深刻的剖析,提出的观点新颖且具有启发性,让我对这个曾经以为已经非常成熟的领域有了全新的认识。他/她对于理论的阐述,不是简单地堆砌公式和定理,而是深入浅出地解释了其背后的逻辑和思想渊源,让读者在理解理论的同时,也能体会到科学研究的智慧和魅力。尤其是在讨论某些经典难题时,作者通过追溯历史脉络,梳理不同学派的观点,并最终提出自己独到的见解,这种层层递进的论证方式,极具说服力。书中引用的文献资料非常丰富,涵盖了该领域的最新研究成果和最具影响力的经典著作,这充分体现了作者深厚的学术功底和广博的知识视野。我惊喜地发现,他/她并没有拘泥于单一的研究范式,而是积极地借鉴和融合了来自不同学科的先进理念和方法,从而构建了一个更加全面和多维度的研究框架。这种跨学科的视野,为解决复杂科学问题提供了新的思路和可能性,也让我看到了未来研究发展的重要方向。

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