Synthesis of Heterocycles Via Cycloadditions pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Hassner, Alfred (EDT)

出品人:

页数:228

译者:

出版时间:

价格:259

装帧:

isbn号码:9783540783725

丛书系列:

图书标签:

• heterocyclic chemistry
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《催化不对称合成：从基础理论到前沿应用》 内容简介 本书聚焦于催化不对称合成这一有机化学领域的核心分支，旨在系统梳理该领域的理论基础、关键方法学进展及其在复杂分子构建中的实际应用。全书结构严谨，内容全面，不仅深入剖析了不对称催化反应的机理，更着重介绍了当前最具影响力的一系列不对称催化体系，涵盖了从经典的过渡金属催化到新兴的有机小分子催化等多个维度。 第一部分：不对称催化的基本原理与理论 本部分为全书的理论基石，详细阐述了实现分子手性构建所需的物理化学基础。 第一章：手性与对映选择性的根源 本章首先回顾了手性分子在自然界中的普遍性及其在生命科学中的关键地位，特别是对映体在药理活性上的巨大差异。随后，深入探讨了对映选择性产生的本质——过渡态能量差 ($DeltaDelta G^ddagger$) 的来源。内容包括了不对称诱导的几何学原理、立体电子效应的影响，以及如何通过分子模型来预测反应的优势立体产物（如Cram规则、Felkin-Anh模型等在现代催化语境下的延伸应用）。 第二章：催化循环与活性物种的解析 本章聚焦于催化反应的动力学和热力学特征。详细分析了通用催化循环的步骤（如氧化加成、还原消除、插入反应等）在不对称转化中的具体表现。重点讨论了如何通过计算化学方法（密度泛函理论，DFT）来模拟和解析高选择性催化剂的活性中心结构、配体效应以及关键的决速步。引入了“chiral pocket”的概念，解释了手性环境如何精确地控制底物接近的取向。 第三章：配体设计与手性环境的调控 配体是实现高效不对称催化的核心要素。本章系统介绍了各类经典及新型手性配体的结构特征。从双齿、三齿配体到钳形配体，详述了磷配体（如BINAP、Josiphos衍生物）、氮杂环卡宾（NHCs）以及氧杂环配体在不同金属中心（如Rh, Ru, Ir, Pd）上的应用谱系。强调了电子效应和空间位阻如何协同作用，以优化催化剂的稳定性和对映选择性（ee值）。 第二部分：关键不对称催化反应方法学 本部分深入探讨了当前最具突破性的几类不对称催化反应类型，展示了它们在碳-碳键和碳-杂原子键构建中的威力。 第四章：不对称氢化反应的最新进展 不对称转移氢化和直接氢化是工业界应用最广泛的手性合成工具之一。本章详尽介绍了基于铱、钌和铑的催化体系在烯烃、亚胺、酮的不对称氢化中的应用。特别关注了“非经典”氢键供体（如甲酰胺）辅助的催化机制，以及如何实现对高功能化底物的区域选择性和对映选择性的精确控制。 第五章：不对称碳-碳键构建反应 这一章节涵盖了构建复杂骨架的关键反应。 不对称烯丙基取代反应（Tsuji-Trost反应）：重点讨论了钯催化体系中不同联烯基底物的反应活性，以及如何通过手性磷酸盐或胺类辅助剂实现对产物构型（$E/Z$异构体）和对映选择性的协同控制。 不对称Diels-Alder反应：阐述了手性路易斯酸催化剂（如铜、锌、钪配合物）在控制环加成反应中产物相对和绝对构型方面的作用。内容包括了顺/反选择性和内/外选择性的调控策略。 不对称Michael加成反应：系统介绍了胺催化和金属催化体系在亲核试剂（碳负离子、硝基烷烃等）与活化烯烃反应中的应用，特别是关于催化剂如何激活亲电试剂的细节。 第六章：不对称氧化与还原反应 本章聚焦于通过氧化还原过程引入手性中心的转化。 不对称环氧化反应：详述了Sharpless环氧化反应的机理及其在烯丙醇选择性氧化中的地位。此外，深入分析了手性席夫碱金属配合物（如Jacobsen催化剂）催化环氧化反应，以及其在非官能化烯烃转化中的突破。 不对称羟基化与胺化反应：讨论了利用过渡金属或酶催化体系实现对C-H键的选择性官能化，引入手性羟基或氨基的最新方法。 第三部分：有机小分子催化与新兴领域 随着催化剂发展向更可持续、更具普适性的方向发展，有机小分子催化（Organocatalysis）和电化学催化展现出巨大的潜力。 第七章：有机小分子催化：胺和硫脲催化剂 本章详细阐述了有机小分子催化剂如何模仿酶的活性中心，通过形成共价或非共价相互作用来诱导手性。 基于仲胺的催化：深入解析了脯氨酸及其衍生物在Aldol反应、Mannich反应中的“烯胺/亚胺离子对”机制。 氢键供体催化剂：重点介绍了硫脲和双脲类催化剂，它们通过强大的多重氢键作用稳定过渡态，实现对含氧/氮亲核试剂的高效不对称转化，尤其在Michael加成和环氧化反应中的表现。 第八章：不对称C-H键活化与转化 C-H键活化是实现分子骨架快速、原子经济性构建的前沿领域。本章讨论了如何通过导向基团和手性配体的协同作用，实现对惰性C-H键的选择性官能化，例如在钯或铑催化下，实现手性苄基化或芳基化。 第九章：电化学与光化学驱动的不对称合成 本章展望了利用绿色能源驱动合成反应的趋势。 电化学不对称合成：探讨了如何利用电势来精确调控氧化还原中间体的活性，避免使用化学计量比的氧化剂或还原剂，同时引入手性氧化还原催化剂实现立体控制。 光催化不对称反应：介绍了基于光敏剂（如铱配合物、有机染料）的自由基生成机制，以及如何利用这些高活性中间体进行不对称的[2+2]环加成或烯烃的官能化反应。 结语与展望 本书最后部分总结了当前不对称合成领域面临的挑战，如提高催化剂的周转数（TON）、拓宽底物普适性、以及设计可回收、可重复使用的非均相催化体系。展望了未来在人工智能辅助催化剂筛选和自动化合成平台中的发展方向。本书是高年级本科生、研究生以及从事药物化学、材料科学和精细化工领域研发人员的理想参考书。 --- 本书特色： 深度机制解析： 结合最新计算化学成果，提供对反应选择性背后物理化学原理的直观理解。 前沿方法覆盖： 囊括了传统过渡金属催化、有机小分子催化以及新兴的光电催化技术。 结构化叙述： 从基础原理到具体应用，逻辑清晰，便于读者系统掌握知识体系。

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