物理有機化學

前言

　　物理有機化學是一門極富生命力的邊緣性學科，是運用現(xiàn)代物理學和物理化學的基本概念、理論與方法來研究有機分子的結構和反應機理等內容的基礎科學。物理有機化學在為現(xiàn)代有機化學各個領域提供重要理論指導的同時，還和有機合成化學、金屬有機化學、高分子科學、材料科學、藥物設計、生命科學和理論化學等有著十分密切的聯(lián)系，在與各學科相互滲透的過程中不斷發(fā)展壯大?！　”緯饕榻B了有機化學中分子結構與性能之間的關系和典型有機反應及其機理，力求引導學生了解和掌握研究有機化學反應機理的基本方法，深入認識有機化學的結構理論與反應。全書共分16章，第1章為緒論，第2、3章介紹了有機結構理論，并延伸至超分子，簡要介紹了超分子化學的一些基本概念；立體化學效應和溶劑效應作為影響有機分子反應性的重要因素，分別在第4、5章作了詳細的定性介紹；第6章分子結構與反應性的定量關系從本質上分析了物質的穩(wěn)定性，將其擴展至有機化學反應，分析有機活性中間體的穩(wěn)定性及整個化學反應的方向及其進程（第7章），為有機反應機理的研究奠定了堅實的基礎；第8章有機酸堿理論從另一層面考察了物質的酸堿性及其對有機化學反應的影響。關于反應機理，首先在第9章介紹了研究有機反應機理的基本方法及相關理論，接著在第10~15章分別介紹了取代反應、加成反應、消去反應、重排反應、氧化還原反應和周環(huán)反應的反應歷程；最后，在第16章對有機光化學作了簡要介紹。本書的編寫力求選材合理，論述清晰，詳略得當，能夠體現(xiàn)出系統(tǒng)性和新穎性?！　　?/pre>


內容概要
　　《物理有機化學》課程核心內容就是要解決化合物結構、機理及反應性能，《物理有機化學》首先介紹了分子軌道理論、共振論、酸堿理論等理論基礎，然后闡述了有機立體結構、分子結構與化學活性之間的關系，運用上述理論分析了有機化學中的活性中間體、各類有機化學反應的機理。同時，《物理有機化學》還把物理有機化學和有機金屬化學、有機光化學、超分子化學、生物有機化學等相關學科聯(lián)系在一起?！　　段锢碛袡C化學》可作為有機化學、生物化學、醫(yī)學、藥學和材料科學等專業(yè)大學高年級學生和研究生教科書



書籍目錄
第1章緒論1.1物理有機化學及其研究內容1.1.1物理有機化學1.1.2物理有機化學的研究內容1.2現(xiàn)代物理有機化學的發(fā)展1.2.1新反應機理1.2.2反應活性中間體1.2.3分子結構與性能的關系1.3物理有機化學的重要意義第2章有機化學結構理論2.1定域化學鍵2.1.1共價鍵的形成2.1.2分子的電子結構2.1.3雜化軌道2.2離域化學鍵2.2.1離域鍵的形成2.2.2含離域鍵的分子種類2.2.3共振論2.3分子軌道理論2.3.1分子軌道理論的基本要點2.3.2分子軌道的對稱性--Hückel分子軌道2.3.3分子軌道理論的應用2.4芳香性2.4.1Hückel規(guī)則與芳香性2.4.2Hückel規(guī)則的修正--多環(huán)化合物芳香性的簡單判定方法2.4.3反芳香性、非芳香性、同芳香性和反同芳香性2.4.4芳香性的新發(fā)展第3章分子間弱相互作用與超分子化學3.1分子間的弱相互作用3.1.1氫鍵3.1.2陽離子-π相互作用3.1.3π-π相互作用3.1.4疏水效應及其他3.2分子識別與超分子化學3.2.1超分子與超分子化學3.2.2分子識別及其類型3.2.3典型受體分子簡介3.3分子組裝與超分子器件3.3.1分子組裝及其類型3.3.2超分子器件3.3.3超分子催化第4章有機立體化學4.1立體化學中的基本概念4.1.1同分異構及其分類4.1.2分子的手性和旋光現(xiàn)象4.1.3分子的手性和對稱性4.1.4內、外消旋體和外消旋體的拆分4.1.5構象分析4.2不對稱合成4.2.1不對稱合成中的基本概念4.2.2手性分子的產生4.2.3不對稱催化合成第5章溶劑效應5.1溶劑的屬性與分類5.1.1溶劑的基本屬性5.1.2溶劑的分類5.2溶劑化效應5.2.1溶劑化作用5.2.2選擇性溶劑化作用5.2.3膠束溶劑化作用5.3溶劑效應對有機反應歷程的影響5.3.1溶劑對自由基反應和周環(huán)反應的影響5.3.2溶劑對離子型反應的影響5.4溶劑效應對有機反應速率的影響及其理論解釋5.4.1溶劑效應對有機反應速率的影響5.4.2溶劑效應對有機反應速率影響的理論解釋第6章分子結構與反應活性的定量關系6.1Hammett方程6.1.1取代基常數(shù)6.1.2反應常數(shù)6.1.3取代基與反應中心的貫穿共軛效應6.1.4Hammett方程的理論解釋6.1.5Hammett方程的應用6.1.6Hammett方程的推廣6.2Taft方程及其他方程簡介6.2.1Taft方程6.2.2取代基誘導效應與共軛效應的分離6.2.3其他方程簡介第7章化學穩(wěn)定性原理和有機反應中間體7.1化學穩(wěn)定性原理7.1.1化學穩(wěn)定性原理的基本內涵7.1.2化學穩(wěn)定性的基本規(guī)則7.1.3穩(wěn)定性原理在有機化學中的應用7.2有機反應活性中間體7.2.1碳正離子7.2.2碳負離子7.2.3自由基7.2.4其他反應活性中間體第8章有機酸堿理論8.1酸堿理論概覽8.1.1Br?nsted質子理論8.1.2Lewis電子理論8.1.3Mulliken廣義酸堿理論8.2酸堿強度8.2.1影響酸堿強度的因素8.2.2酸度函數(shù)8.2.3超強酸8.3酸堿催化8.3.1專一性酸堿催化8.3.2一般性酸堿催化8.3.3Br?nsted酸堿催化定律8.4軟硬酸堿理論8.4.1軟硬酸堿的分類與定性比較8.4.2軟硬酸堿原理在有機化學中的應用第9章有機反應機理的研究方法9.1研究化學反應的方法9.1.1有機反應的熱力學要求9.1.2有機反應的動力學要求9.1.3有機反應的熱力學控制和動力學控制9.1.4Hammond假設9.2有機反應的類型和機理9.2.1有機反應機理的類型9.2.2有機反應的類型9.3研究有機反應機理的方法9.3.1產物和副產物的鑒定9.3.2中間體的確定9.3.3催化作用9.3.4同位素標記9.3.5立體化學分析9.3.6化學熱力學研究9.3.7化學動力學研究9.3.8同位素效應第10章取代反應機理10.1親核取代反應10.1.1脂肪族親核取代反應10.1.2芳香族親核取代反應10.2親電取代反應10.2.1脂肪族親電取代反應10.2.2芳香族親電取代反應10.3自由基取代反應10.3.1烴的鹵代反應10.3.2芳環(huán)上的自由基取代反應第11章加成反應機理11.1親電加成反應11.1.1親電加成反應的機理11.1.2影響親電加成反應的因素11.1.3重要的親電加成反應11.2自由基加成反應11.3親核加成反應11.3.1碳-碳重鍵的親核加成反應11.3.2羰基的親核加成反應11.3.3金屬氫化物和羰基的親核加成反應11.3.4碳-氮重鍵的親核加成反應第12章消去反應機理12.1消去反應的機理與方向12.1.1消去反應的機理12.1.2影響消去反應的因素12.1.3消去反應的方向12.2消去反應的立體化學12.2.1E1機理的立體化學12.2.2E2機理的立體化學12.3幾種重要的消去反應12.3.1醇的消去12.3.2鄰二鹵化物的消去12.3.3開環(huán)消去12.3.4涉及環(huán)狀過渡態(tài)的β-消去第13章重排反應機理13.1親核重排反應13.1.1Wagner-Meerwein重排13.1.2Pinacol重排13.1.3Benzil重排13.1.4Demjanov重排13.1.5Beckmann重排13.1.6Hofmann重排13.1.7Curtius重排13.1.8Schmidt重排13.1.9Lossen重排13.1.10Baeyer-Villiger重排13.1.11氫過氧化物重排13.2親電重排反應13.2.1Favorskii重排13.2.2Stevens重排13.2.3Wittig重排13.2.4Fries重排13.3其他重排反應13.3.1Claisen重排13.3.2Cope重排13.3.3Benzidine重排13.3.4烯烴復分解反應第14章氧化還原反應14.1氧化還原反應的機理14.1.1電子直接轉移機理14.1.2負氫離子轉移機理14.1.3氫原子轉移機理14.1.4形成酯中間體機理14.1.5置換機理14.1.6加成-消去機理14.2氧化反應14.2.1氫的消去反應14.2.2碳-碳鍵斷裂反應14.3還原反應14.4反應底物既被氧化又被還原第15章周環(huán)反應15.1分析周環(huán)反應的理論15.1.1前線軌道理論15.1.2能級相關理論15.1.3芳香過渡態(tài)理論15.2電環(huán)化反應15.2.1電環(huán)化反應的理論分析15.2.2電環(huán)化反應的扭轉選擇性15.2.3電環(huán)化反應舉例15.3環(huán)加成反應15.3.1環(huán)加成反應的理論分析15.3.2環(huán)加成反應的特點15.3.3環(huán)加成反應舉例15.4σ-鍵遷移反應15.4.1σ-H遷移15.4.2σ-C遷移第16章有機光化學16.1光化學基本知識16.1.1激發(fā)態(tài)的形成16.1.2激發(fā)態(tài)的類型及其行為16.1.3光化學反應的特征16.2有機光化學反應16.2.1烯烴的光化學反應16.2.2芳香化合物的光化學反應16.2.3羰基化合物的光化學反應16.2.4其他光化學反應參考文獻


章節(jié)摘錄
　?。?）分子組裝的概念　　自組裝是超分子化學的另一個基本特征，它依賴于分子間的相互作用，但是在預組織過程中是通過共價鍵來實現(xiàn)的。在一定條件下，受體和底物通過自組織，可以形成結構確定，具有一定功能的超分子組裝體。在超分子化學中，組裝等同于分子化學中的合成，不同分子之間或者分子內片斷之間可以通過分子識別，相互結合形成具有特定排列順序的分子聚集體?！　》肿幼越M裝是各種復雜生物結構形成的基礎。對生物分子自組裝體系的分析表明，自組裝是由較弱的、可逆的非共價相互作用驅動的，例如，氫鍵，∏－∏相互作用等。同時，自組裝體系的結構穩(wěn)定性和完整性也是靠這些非共價相互作用來保持的?！　。?）分子組裝的類型研究分子自組裝過程及組裝體，并且通過分子自組裝形成超分子功能體系，是超分子化學的重要目標。并不是所有的化合物分子都可用來組裝成為有特殊功能的分子聚集體，有特殊功能的分子聚集體是有秩序、有規(guī)則、有層次的組合體，而且特殊功能與原來的結構單元完全不一樣。生命體的奧妙不在于其特殊的結合力和特殊的分子與分子體系，而在于其特殊的組裝體系。為滿足人們的各種需求，科學家努力仿效天然體系所具有的自組裝性、應答性、協(xié)同性和再生性，千方百計去設計、創(chuàng)造具有新功能，而且能與天然體系媲美甚至超越天然體系的人工體系?！　∠旅娼榻B基于不同的分子間相互作用構建的超分子自組裝體系?！　　?/pre>








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