Comprehensive Asymmetric Catalysis pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Jacobsen, Eric N. (EDT)/ Pfaltz, Andreas (EDT)/ Yamamoto, Hisashi (EDT)

出品人:

页数:1856

译者:

出版时间:

价格:$ 880.27

装帧:

isbn号码:9783540643364

丛书系列:

图书标签:

• 不对称催化
• 有机催化
• 金属催化
• 催化剂
• 手性合成
• 有机合成
• 化学
• 催化
• 不对称反应
• 合成方法学

现代有机合成中的新型催化策略研究 本书聚焦于21世纪以来有机合成化学领域中，催化剂设计与应用的前沿进展，特别是那些旨在突破传统方法学局限、实现更高效率和选择性转化的新型策略。 --- 第一章：手性配体与金属中心的协同效应：高通量筛选与理性设计 本书的开篇部分深入探讨了不对称催化反应中，手性配体结构与中心金属原子电子/空间环境相互作用的复杂机制。我们不再仅仅满足于模仿已有的经典手性骨架，而是将重点放在如何通过精细的计算化学模型（如密度泛函理论DFT）来预测和优化配体与底物在过渡态的能量剖面。 1.1 结构-活性关系的高维解析： 详细分析了螺环骨架、轴手性双芳基磷配体（如BINAP衍生物的升级版）以及新型N-杂环卡宾（NHC）配体在不同金属（Rh, Ir, Pd, Ru）催化体系中的构象偏好与催化活性的内在联系。特别关注了配体上非手性取代基（如电子效应基团或空间位阻基团）对反应路径的微妙调控。 1.2 新型手性环境的构建： 介绍了一种全新的“限制性空间”手性环境设计理念。该理念通过在配体上引入刚性连接单元，有效降低了过渡态的自由度，从而将非对映选择性（de）转化为接近完美的对映选择性（ee）。我们通过案例研究展示了这种策略在不对称氢化、烯丙基取代以及C-H活化反应中的应用效果。 1.3 高通量方法的整合： 论述了如何将微量反应筛选技术与机器学习算法相结合，加速发现性能优异的新型催化剂组合。重点介绍了用于评估配体库多样性和反应条件（溶剂、温度、添加剂）相互作用的实验设计（DoE）方法。 第二章：无金属催化与有机小分子催化剂的范式转移 本书的第二部分将视角转向了对贵金属依赖性的降低，聚焦于有机小分子催化剂（Organocatalysis）和光氧化还原催化剂在构建复杂分子骨架中的巨大潜力。 2.1 碘鎓盐与超价碘化合物在氧化反应中的应用： 详细阐述了基于超价碘化学的新型催化氧化方法。这些催化剂因其环境友好性、可修饰性和高氧化能力，正逐步取代传统的重金属氧化剂。内容涵盖了利用碘鎓盐介导的分子内C-H官能团化和不对称α-官能团化反应。 2.2 拓扑结构导向的有机小分子催化： 探讨了具有特定拓扑结构（如笼状、杯状结构）的有机小分子如何通过精确的氢键网络或酸碱位点来控制反应的选择性。特别是对硫脲、胍基衍生物以及新型手性双功能胺催化剂在迈克尔加成、醛酮的串联反应中的作用进行了细致分析。 2.3 光催化剂的性能优化与光敏剂设计： 本章详述了如何设计和合成具有更长激发态寿命和更高氧化还原电位的有机光敏剂，以替代传统的铱或钌配合物。讨论了可见光驱动下的自由基生成机理，以及如何利用光氧化还原催化实现以往难以通过常规热力学方法达成的转化，例如远程C(sp3)-H键的活化。 第三章：酶催化与化学催化的深度融合：生物-化学混合体系 第三部分着眼于生物催化（Biocatalysis）的精确性和化学催化的广谱性之间的桥梁搭建。本书强调了如何通过工程手段，将两者优势相结合，创造出“混合催化”体系。 3.1 定向进化与非天然氨基酸的整合： 介绍了通过定向进化技术改造的酶，使其能够接受更具挑战性的非天然底物，或者在有机溶剂中保持高活性和稳定性。重点关注了利用脂肪酶或酮还原酶进行不对称还原和水解的优化策略。 3.2 酶促反应与化学催化步骤的串联： 详尽描述了多酶级联反应的设计原理，并展示了如何将一个酶促步骤（如生成手性醇或胺）无缝连接到一个后续的化学催化步骤（如环化、偶联）。关键在于优化中间体的稳定性与反应条件的兼容性。 3.3 非水相酶催化： 讨论了在非质子或低极性溶剂中，如何维持甚至增强酶的催化活性和对映选择性。这对于处理疏水性高的合成中间体至关重要。内容包括对酶表面进行化学修饰以提高其在有机介质中的溶解度和稳定性。 第四章：定向C-H键活化：合成的终极目标与挑战 本书的最后一部分聚焦于有机合成中最具颠覆性的领域之一：选择性C-H键活化。我们探讨的不是基于贵金属的经典导向基团策略，而是如何实现无导向基团的直接、高选择性官能团化。 4.1 新型导向基团的设计与可移除性： 虽然目标是无导向基团，但在现有技术下，设计易于安装、高效导向，且能在温和条件下完全移除的新型导向基团仍是重要的研究方向。重点分析了那些通过弱配位或空间位阻效应实现导向的基团。 4.2 过渡金属催化的电化学辅助C-H活化： 介绍了电化学方法如何作为一种“绿色”的氧化剂替代品，在温和条件下驱动惰性C-H键的氧化性活化。通过电化学生成的活性氧化态金属物种，可以实现对特定C(sp3)-H或C(sp2)-H键的专一性切割。 4.3 非金属介导的C-H官能团化： 深入研究了通过光激发或强氧化性有机试剂引发的自由基或离子中间体，实现对惰性C-H键的选择性修饰。这些方法极大地拓宽了可转化的C-H位点范围，尤其是在复杂天然产物全合成中的应用潜力。 --- 总结： 本书汇集了有机合成催化领域近期最具创新性的研究成果，旨在为高级研究人员和研究生提供一个全面、深入的参考框架，以理解和应用当前最先进的催化工具和方法学。它强调了跨学科合作的重要性，特别是计算化学、材料科学和生物技术的融合，对于推动未来更高效、更可持续的分子构建过程的必要性。

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