高等有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)

前言

高等有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)是大學(xué)基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)的后續(xù)教材。大學(xué)基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)主要介紹有機(jī)化學(xué)的基本理論、概念及官能團(tuán)轉(zhuǎn)化，本書(shū)則對(duì)當(dāng)代有機(jī)化學(xué)涉及的各個(gè)方向的概貌作較為全面的介紹，重點(diǎn)圍繞結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系及反應(yīng)過(guò)程這兩大領(lǐng)域展開(kāi)討論。全書(shū)共分九章，分別是有機(jī)化合物的四譜綜合解析、活潑中間體、有機(jī)反應(yīng)機(jī)理和測(cè)定方法、周環(huán)反應(yīng)、金屬有機(jī)化學(xué)、有機(jī)光化學(xué)、天然產(chǎn)物化學(xué)、有機(jī)合成設(shè)計(jì)；最后對(duì)當(dāng)代有機(jī)化學(xué)的發(fā)展及綠色有機(jī)化學(xué)進(jìn)行論述。本書(shū)的編寫(xiě)主要從以下幾個(gè)方面考慮。依據(jù)教育部化學(xué)類教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)制定的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)和化學(xué)專業(yè)化學(xué)教學(xué)基本內(nèi)容中對(duì)有機(jī)化學(xué)部分的要求來(lái)選材。編者認(rèn)為，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)和化學(xué)專業(yè)的學(xué)生在化學(xué)的基礎(chǔ)要求上應(yīng)該是一致的，編寫(xiě)力求合理取材、清晰論述、注重邏輯，體現(xiàn)出教材應(yīng)具有的新穎性、科學(xué)性和基礎(chǔ)性。讀完全書(shū)，讀者將能在學(xué)到有關(guān)知識(shí)的同時(shí)領(lǐng)悟當(dāng)代有機(jī)化學(xué)全貌。欣賞有機(jī)化學(xué)學(xué)科發(fā)展所帶來(lái)的新景象和新成果。主要以運(yùn)用物理的和化學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法所得出的結(jié)果來(lái)介紹正確處理和分析有機(jī)化學(xué)中所涉及的重要的基本理論、概念和進(jìn)展，努力提供發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的策略。本書(shū)并未對(duì)一些具體的如加成、消除、取代、重排和氧化還原等有機(jī)反應(yīng)作專題討論。編者認(rèn)為，由于此類內(nèi)容多為描述性的，讀者在了解和熟悉了本書(shū)所介紹的知識(shí)基礎(chǔ)上是能夠通過(guò)自學(xué)相關(guān)文獻(xiàn)和參考書(shū)得以理解和掌握的。能反映出有機(jī)化學(xué)學(xué)科本身的巨大進(jìn)步及其與其他學(xué)科的交叉滲透和應(yīng)用發(fā)展。在2001年出版的第二版基礎(chǔ)上，書(shū)中進(jìn)一步介紹了在過(guò)去的數(shù)年間有機(jī)化學(xué)所取得的令人鼓舞的新進(jìn)展和新觀點(diǎn)，同時(shí)在寫(xiě)作上注意循序漸進(jìn)和啟發(fā)思維，適于教學(xué)和自學(xué)。要努力為培養(yǎng)科研創(chuàng)新型人才服務(wù)，并盡量提供與論述內(nèi)容相關(guān)的具有實(shí)用參考意義的有機(jī)化學(xué)文獻(xiàn)。熟悉和閱讀與學(xué)習(xí)及科研相關(guān)的國(guó)內(nèi)外專業(yè)期刊和著作是學(xué)生從事畢業(yè)論文和日后進(jìn)行科研工作所必備的基本科學(xué)素養(yǎng)之一。本書(shū)精選了截至2008年底與書(shū)中所論內(nèi)容相關(guān)的1400多篇綜述性的知識(shí)進(jìn)展論文及原創(chuàng)性的科學(xué)研究論文，其中近半數(shù)是2000年后發(fā)表的。讀者對(duì)某個(gè)專題感興趣時(shí)，可方便地通過(guò)這些參考文獻(xiàn)得到更為寬廣堅(jiān)實(shí)的專門知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技巧。

內(nèi)容概要

　　《高等有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》是為培養(yǎng)科研創(chuàng)新型人才服務(wù)的教材，共分九章。分別論述有機(jī)化合物的四譜綜合解析、活潑中間體、有機(jī)反應(yīng)機(jī)理和測(cè)定方法、周環(huán)反應(yīng)、金屬有機(jī)化學(xué)、有機(jī)光化學(xué)、天然產(chǎn)物化學(xué)、有機(jī)合成設(shè)計(jì)和當(dāng)代有機(jī)化學(xué)發(fā)展。書(shū)中給出了直至2008年底與書(shū)中所論內(nèi)容相關(guān)的1400多篇綜述性的知識(shí)進(jìn)展論文及原創(chuàng)性的科學(xué)研究論文，其中近半數(shù)是2000年后發(fā)表的。前八章均有以思考性為主的習(xí)題，書(shū)末附有部分習(xí)題參考答案、主題詞索引、西文（中文）人名索引、西文符號(hào)及縮寫(xiě)、有機(jī)化學(xué)學(xué)科常用英文期刊及縮寫(xiě)，方便讀者對(duì)所需內(nèi)容進(jìn)行檢索、復(fù)習(xí)和提高。　　《高等有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》可用作應(yīng)用化學(xué)專業(yè)和化學(xué)專業(yè)的本科及碩士研究生教學(xué)用書(shū)，也可供科研人員參考使用。

書(shū)籍目錄

第1章 有機(jī)化合物的四譜綜合解析1．1 四譜提供的結(jié)構(gòu)信息及特點(diǎn)1．1．1 質(zhì)譜1．1．2 核磁共振譜1．1．3 紅外吸收光譜1．1．4 紫外吸收光譜1．2 四譜綜合解析的策略1．2．1 一般步驟1．2．2 例題1．2．3 注意事項(xiàng)參考文獻(xiàn)習(xí)題第2章 活潑中間體2．1 物種的穩(wěn)定性、活潑性和持久性2．2 碳正離子2．2．1 碳正離子的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生和穩(wěn)定性2．2．2 非經(jīng)典碳正離子2．2．3 碳正離子的反應(yīng)2．3 碳負(fù)離子2．3．1 碳負(fù)離子的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生和穩(wěn)定性2．3．2 碳負(fù)離子的反應(yīng)2．3．3 碳負(fù)離子和互變異構(gòu)2．4 離子對(duì)2．5 離子液體2．6 自由基2．6．1 自由基的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生和穩(wěn)定性2．6．2 自由基的反應(yīng)2．6．3 自由基的檢測(cè)2．7 自由基離子2．7．1 自由基離子的產(chǎn)生2．7．2 溶劑化電子2．7．3 自由基離子的反應(yīng)2．8 卡賓2．8．1 卡賓的產(chǎn)生和穩(wěn)定性2．8．2 卡賓的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)2．8．3 類卡賓2．8．4 穩(wěn)定的卡賓2．8．5 氮賓參考文獻(xiàn)習(xí)題第3章 有機(jī)反應(yīng)機(jī)理和測(cè)定方法3．1 有機(jī)反應(yīng)機(jī)理和反應(yīng)類型3．2 有機(jī)反應(yīng)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)要求3．2．1 熱力學(xué)3．2．2 動(dòng)力學(xué)3．3 有機(jī)反應(yīng)的熱力學(xué)控制和動(dòng)力學(xué)控制3．4 電子移動(dòng)的箭頭符號(hào)和描述規(guī)則3．5 有機(jī)反應(yīng)機(jī)理的提出3．6 研究有機(jī)反應(yīng)機(jī)理的方法3．6．1 產(chǎn)物及副產(chǎn)物的鑒定3．6．2 中間體產(chǎn)物的確認(rèn)3．6．3 催化作用3．6．4 同位素標(biāo)記3．6．5 立體化學(xué)3．6．6 動(dòng)力學(xué)測(cè)定3．7 幾個(gè)有機(jī)反應(yīng)機(jī)理的研究實(shí)例3．7．1 鄰基參與效應(yīng)3．7．2 同芳性3．7．3 單電子轉(zhuǎn)移和自由基鏈?zhǔn)接H核取代反應(yīng)3．7．4 Favorskii重排3．7．5 烯烴的臭氧化反應(yīng)3．7．6 1一羹羧酸的脫羧反應(yīng)3．7．7 1，2一碳負(fù)離子的重排反應(yīng)3．7．8 碳酸二甲酯與苯甲酸／DMC的甲基化反應(yīng)3．7．9 鄰氨基苯甲酸酯的水解反應(yīng)3．7．10 正向和反向競(jìng)爭(zhēng)的Knoevenagel縮合反應(yīng)3．8 Hammett線性自由能方程參考文獻(xiàn)習(xí)題第4章 周環(huán)反應(yīng)4．1 分子軌道和對(duì)稱元素4．2 分子軌道對(duì)稱守恒原理4．3 電環(huán)化反應(yīng)4．3．1 前線軌道理論4．3．2 能級(jí)相關(guān)圖4．3．3 芳香性過(guò)渡態(tài)理論4．4 δ一遷移反應(yīng)4．4．1 [1，j]遷移反應(yīng)4．4．2 Cope重排反應(yīng)4．4．3 Claisen重排反應(yīng)4．5 環(huán)加成反應(yīng)4．5．1 環(huán)加成反應(yīng)的分類和選律4．5．2 Diels—Aldet‘環(huán)加成反應(yīng)4．5．3 1，3偶極環(huán)加成反應(yīng)4．5．4 螯變反應(yīng)4．5．5 烯反應(yīng)4．6 周環(huán)反應(yīng)的選擇定則參考文獻(xiàn)習(xí)題第5章 金屬有機(jī)化學(xué)5．1 有機(jī)金屬化合物的分類和命名5．2 有機(jī)金屬化合物的結(jié)構(gòu)5．2．1 離子鍵型5．2．2 共價(jià)鍵型5．2．3 缺電子鍵型5．2．4 配位鍵型和反饋鍵5．3 過(guò)渡金屬有機(jī)配合物的構(gòu)型5．3．1 配體、配位數(shù)和常見(jiàn)的幾何構(gòu)型5．3．2 氧化態(tài)5．3．3 d軌道的價(jià)電子數(shù)5．3．4 18—16電子規(guī)則5．3．5 反應(yīng)中的價(jià)電子數(shù)5．4 有機(jī)金屬化合物的制備5．4．1 金屬元素與烴類或鹵代烴的反應(yīng)5．4．2 金屬有機(jī)化合物和鹵代烴及另一種元素鹵代物的反應(yīng)5．4．3 金屬元素的交換反應(yīng)5．4．4 烯(炔)烴的插入反應(yīng)和取代反應(yīng)5．4．5 小分子配位反應(yīng)5．4．6 分解反應(yīng)5．4．7 碳環(huán)鍵合的配體配合物5．5 有機(jī)金屬化合物穩(wěn)定性和反應(yīng)性的影響因素5．5．1 MC鍵5．5．2 反饋鍵5．5．3 價(jià)電子數(shù)和配位數(shù)5．5．4 熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)5．6 過(guò)渡金屬有機(jī)化合物的基元反應(yīng)5．6．1 配體的配位和解離5．6．2 氧化加成5．6．3 還原消除5．6．4 插入和反插入5．6．5 配體和外來(lái)試劑的反應(yīng)5．7 幾個(gè)過(guò)渡金屬有機(jī)化合物催化的反應(yīng)5．7．1 wacker烯烴氧化反應(yīng)5．7．2 Monsanto乙酸合成反應(yīng)5．7．3 氫甲?；磻?yīng)5．7．4 水一氣遷移反應(yīng)5．7．5 均相氫化反應(yīng)5．7．6 C-H鍵的活化反應(yīng)5．7．7 鈀催化的交叉偶聯(lián)反應(yīng)5．7．8 烯丙基化反應(yīng)5．7．9 烯烴復(fù)分解反應(yīng)5．8 過(guò)渡金屬卡賓配合物參考文獻(xiàn)習(xí)題第6章 有機(jī)光化學(xué)第7章 天然產(chǎn)物化學(xué)第8章 有機(jī)合成設(shè)計(jì)第9章 當(dāng)代有機(jī)化學(xué)展望部分習(xí)題參考答案主題詞索引西文（中文）人名索引西文符號(hào)及縮寫(xiě)有機(jī)化學(xué)學(xué)科常用期刊及縮寫(xiě)

章節(jié)摘錄

插圖：有機(jī)溶劑溶解反應(yīng)物質(zhì)，使反應(yīng)體系保持均一，輸送物質(zhì)可能易行。從微觀看，溶劑之間和溶劑及溶質(zhì)分子之間都存在著非共價(jià)鍵合的相互作用。物質(zhì)在臨界點(diǎn)附近從接近氣態(tài)到接近液態(tài)時(shí)密度發(fā)生了很大的變化，其極性、黏度和擴(kuò)散系數(shù)等物理常數(shù)和性質(zhì)也有連續(xù)變化。在通過(guò)控制密度可以改善所需溶解性和擴(kuò)散性等特性，常壓下又成為氣態(tài)無(wú)溶劑的氣相催化反應(yīng)中，反應(yīng)分子和催化劑直接碰撞，反應(yīng)速率快，但固體催化劑結(jié)構(gòu)不均一，不易控制反應(yīng)。液相反應(yīng)中，溶劑分子常與催化劑內(nèi)的中心金屬結(jié)合使催化劑穩(wěn)定，配位結(jié)合力不強(qiáng)時(shí)易和反應(yīng)物交換，若配位結(jié)合較強(qiáng)時(shí)則反應(yīng)速率下降。超臨界流體反應(yīng)體系兼具氣液兩相的優(yōu)點(diǎn)，既有氣相高反應(yīng)活性，同時(shí)又有液相的高反應(yīng)選擇性。二氧化碳（31~C，7．3MPa）和水（374℃，21．8MPa）是常用的兩種超臨界流體。超臨界水能溶解許多有機(jī)化合物，與烷烴完全混合，雖然是中性，卻像魔酸一樣能溶解鉑、銥、鈀等金屬。它們?cè)谧鳛榉磻?yīng)體系及分離提取所用的體系方面已取得很大的成功。同時(shí)，在水相中進(jìn)行的金屬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)也已有很多應(yīng)用（參見(jiàn)8．5．2）。5．7．6C—H鍵的活化反應(yīng)C-H鍵有烷基、芳基和烯基cH鍵之分。盡管Friedel和Crafts早在19世紀(jì)末發(fā)現(xiàn)的苯環(huán)在AICl3催化下的烷基化和?；磻?yīng)已成為芳基C—H鍵活化的典范和應(yīng)用最為廣泛的芳基化反應(yīng)，但烷基和烯基C—H鍵的活化和切斷確非易事，尤其是烷烴，來(lái)源豐富，但分子中沒(méi)有孤對(duì)電子和空的軌道，各種不同類型C—H鍵的鍵能相差不大而又都屬于強(qiáng)鍵，因此很難對(duì)其進(jìn)行活化或選擇性地反應(yīng)，故至今烷烴的燃燒仍是應(yīng)用最廣的化學(xué)反應(yīng)。烷烴C—H鍵的活化也被稱為一個(gè)有機(jī)合成“化學(xué)中的圣杯（HolyGrailsinChemistry）”，對(duì)其的研究工作近年來(lái)日益受到重視。金屬有機(jī)化合物的巨大優(yōu)勢(shì)在于其能促進(jìn)或催化有機(jī)化合物的化學(xué)反應(yīng)，能夠有選擇地形成M—C、MH和M一雜原子鍵并進(jìn)而生成其他產(chǎn)物。在烷烴C—H鍵的活化上，均相和非均相體系下計(jì)量或催化的過(guò)渡金屬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)都已取得了一定的成果。

編輯推薦

《高等有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》為面向21世紀(jì)課程教材，普通高等教育化學(xué)類專業(yè)規(guī)劃教材，化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)叢書(shū)之一。

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