精细有机合成原理及应用PDF电子书下载

第一篇 精细有机合成基础原理 1

第1章 绪论 1

1.1精细有机合成概述 1

1.2精细有机合成发展趋势和重点 4

1.2.1选择绿色合成原料 4

1.2.2高效催化剂的开发利用 4

1.2.3新的或非传统的“洁净”反应介质的开发利用 6

1.2.4简化反应步骤，减少污染排放，开发新的合成工艺 8

1.2.5替代有毒、有害的化学品 8

参考书目 9

参考文献 9

第2章 精细有机合成基础理论 11

2.1精细有机合成基础知识 11

2.1.1亲电反应 11

2.1.2亲核反应 12

2.1.3自由基反应 15

2.1.4消除反应 17

2.2精细有机合成反应机理 20

2.2.1极性反应机理 20

2.2.2自由基反应机理 36

2.2.3周环反应机理 42

参考书目 47

第3章 精细有机合成实验和分析技术 49

3.1精细有机合成实验技术 49

3.1.1低温实验技术 49

3.1.2高压实验技术 50

3.1.3真空实验技术 51

3.1.4无水无氧实验技术 52

3.2精细有机化合物提取与纯化技术 57

3.2.1蒸馏法 57

3.2.2萃取法 58

3.2.3升华法 63

3.2.4柱色谱法 64

3.2.5结晶法 65

3.3精细有机合成中的分析技术 68

3.3.1无水无氧分析技术 68

3.3.2联用技术 70

参考书目 72

参考文献 72

第二篇 精细有机合成单元反应 75

第4章 卤化反应 75

4.1取代反应 76

4.1.1反应机理 76

4.1.2卤化剂 77

4.2加成反应 80

4.2.1加成反应机理 81

4.2.2卤化剂 82

4.3置换反应 84

4.3.1溴化钾置换醇羟基 85

4.3.2卤化磷和氯化亚砜置换羟基 85

4.3.3卤素置换磺酸基 86

4.3.4置换重氮基 86

4.3.5置换卤素 87

参考书目 87

参考文献 88

第5章 磺化和硫酸化反应 89

5.1磺化反应 89

5.1.1磺化反应概述 89

5.1.2磺化反应历程及其影响因素 91

5.1.3磺化反应实例 96

5.2硫酸化反应 102

5.2.1硫酸化反应概述 102

5.2.2硫酸化反应历程及其影响因素 102

5.2.3硫酸化反应实例 103

参考书目 104

参考文献 105

第6章 硝化和亚硝化反应 106

6.1硝化反应基本原理 106

6.1.1硝化反应的活泼质点 106

6.1.2硝化反应历程 106

6.2硝化反应的影响因素 107

6.2.1被硝化物的结构与性质对硝化反应的影响 107

6.2.2硝化试剂对硝化反应的影响 108

6.2.3温度对硝化反应的影响 108

6.2.4搅拌对硝化反应的影响 108

6.2.5相比对硝化反应的影响 109

6.3硝化反应 109

6.3.1脂肪烃的硝化 109

6.3.2芳烃的硝化 110

6.3.3胺和肟的氧化硝化 116

6.4亚硝化反应 118

6.4.1亚硝化反应机理 118

6.4.2亚硝化反应实例 118

参考书目 119

参考文献 120

第7章 还原反应 123

7.1还原剂还原 123

7.1.1金属单质 123

7.1.2低价硫化合物 125

7.1.3金属复氢化合物 125

7.1.4肼及衍生物 127

7.1.5CO 128

7.1.6有机还原剂 129

7.2加氢还原反应 129

7.2.1定义及特点 129

7.2.2催化原理 130

7.2.3加氢反应的影响因素 131

7.2.4典型的加氢反应 132

7.3电解还原 137

7.3.1还原机理分析 137

7.3.2应用实例 138

参考书目 140

参考文献 140

第8章 氧化反应 143

8.1空气氧化 143

8.1.1空气液相氧化 143

8.1.2空气气相氧化 144

8.2化学氧化 145

8.2.1高锰酸钾 146

8.2.2硝酸 146

8.2.3双氧水 147

8.2.4臭氧催化氧化反应 150

8.3生物催化氧化 153

8.4电解氧化 153

8.4.1直接电解氧化 154

8.4.2间接电解氧化 154

8.5固载氧化催化剂及其他氧化反应 155

8.5.1TEMPO氧化 155

8.5.2四氧化锇催化氧化 155

8.5.3m-CPBA氧化剂 156

8.5.4水滑石类氧化剂 156

8.5.5羟基磷灰石氧化剂 156

8.5.6铁锰尖晶石 157

8.5.7铱的配位催化 158

8.5.8Ru（Salen）的光催化氧化 158

8.5.9四氧化锇固定于无机载体 158

8.5.10金属催化的氧化反应 158

8.5.11离子液体为溶剂的氧化反应 161

8.5.12微波促进的氧化反应 161

参考书目 161

参考文献 161

第9章 氨基化反应 165

9.1氨基化反应基本原理 165

9.1.1脂肪族化合物氨基化反应动力学和反应历程 165

9.1.2芳香族化合物氨基化反应动力学和反应历程 165

9.2氨基化反应影响因素 167

9.2.1氨基化剂对氨基化反应的影响 167

9.2.2卤化物的活泼性对氨基化反应的影响 168

9.2.3搅拌与溶解度对氨基化反应的影响 168

9.2.4温度对氨基化反应的影响 168

9.3氨基化方法 169

9.3.1醇羟基的氨基化反应 169

9.3.2羰基化合物的氨基化反应 171

9.3.3卤代烃的氨基化反应 172

9.3.4芳香族化合物的氨基化反应 174

参考书目 177

参考文献 177

第10章 重氮化和偶合反应 181

10.1重氮化反应 181

10.1.1重氮化反应概述 181

10.1.2重氮化反应机理 181

10.1.3重氮化反应的影响因素 182

10.1.4重氮化反应实例 184

10.2偶合反应 188

10.2.1偶合反应概述 188

10.2.2偶合反应机理 188

10.2.3偶合反应的影响因素 189

10.2.4偶合反应的应用 191

参考书目 193

参考文献 193

第11章 烷基化反应 195

11.1C-烷基化反应 195

11.1.1芳环上C-烷基化 195

11.1.2炔烃的C-烷基化 199

11.2N烷基化反应 200

11.2.1醇或醚类的N-烷基化 200

11.2.2卤代烷的N-烷基化 201

11.2.3酯类的N-烷基化 202

11.2.4环氧乙烷的N-烷基化 203

11.2.5烯烃的N-烷基化 203

11.2.6醛、酮类的N-烷基化 204

11.3O-烷基化反应 205

11.3.1卤代烷的O-烷基化 205

11.3.2酯的O-烷基化 206

11.3.3醇或酚直接脱水成醚 206

11.3.4环氧乙烷的O-烷基化 207

参考书目 208

参考文献 208

第12章 酰基化反应 210

12.1N-酰化 210

12.1.1N-酰化反应的历程 210

12.1.2N-酰化反应的影响因素 210

12.1.3N-酰化反应方法及应用 211

12.2O-酰化（酯化） 214

12.2.1O-酰化反应的历程 215

12.2.2O-酰化反应的影响因素 215

12.2.3O-酰化反应方法及应用 216

12.3C-酰化 220

12.3.1C-酰化反应的历程 220

12.3.2C-酰化反应的影响因素 221

12.3.3C-酰化反应方法及应用 222

参考书目 225

参考文献 225

第13章 水解及醇解反应 228

13.1卤化物的水解 228

13.1.1卤化物水解反应历程和机理 229

13.1.2反应实例 230

13.2芳磺酸及其盐类的水解 233

13.2.1芳磺酸水解反应历程及影响因素 233

13.2.2反应实例 234

13.3腈的水解 235

13.3.1腈水解反应历程 235

13.3.2反应实例 235

13.4氨基和重氮基水解 236

13.4.1重氮基水解反应历程 236

13.4.2反应实例 237

13.5酯的水解 239

13.5.1酯类水解反应历程 239

13.5.2反应实例 240

13.6酯的醇解 240

13.6.1酯的醇解反应历程及影响因素 241

13.6.2反应实例 241

参考书目 244

参考文献 244

第14章 缩合反应 246

14.1羟醛缩合 246

14.1.1催化剂 246

14.1.2羟醛缩合反应机理 247

14.1.3醛或酮的自身缩合 247

14.1.4醛或酮的交叉缩合 248

14.2醛、酮与羧酸及其衍生物的缩合 249

14.2.1醛、酮与酸酐缩合（Perkin反应） 249

14.2.2醛、酮与含活泼亚甲基的化合物缩合（Knoevenagel，Stobbe反应） 250

14.2.3醛、酮与a卤代羧酸酯缩合（Darzens反应） 251

14.2.4醛、酮与磷叶立德缩合（Wittig反应） 252

14.3酯缩合 253

14.3.1酯-酯缩合 253

14.3.2酮酯缩合 254

14.4成环缩合 255

14.4.1形成含一个杂原子的五元杂环的环合反应 255

14.4.2形成含一个杂原子的六元杂环的环合反应 258

14.4.3形成含一个杂原子的苯并六元杂环的环合反应 258

14.4.4形成含两个杂原子的五元杂环的环合反应 261

14.4.5形成含两个杂原子的六元杂环的环合反应 261

14.4.6形成嘌呤及其衍生物的环合反应 262

参考书目 263

参考文献 263

第15章 精细有机合成路线设计技巧 265

15.1逆合成设计概述 265

15.1.1合成子与等效试剂 265

15.1.2逆向切断、逆向连接和逆向重排 267

15.1.3逆向官能团变换 268

15.2逆向切断技巧 269

15.2.1目标分子碳架和官能团的形成 270

15.2.2分子对称性的应用 271

15.2.3在杂原子两侧切断 273

15.2.4在目标分子的活性位切断 275

15.2.5添加辅助基团后切断 276

15.2.6常见几种类型化合物的逆向切断技巧 277

15.3合成路线的评价标准 281

15.3.1合成步骤的控制 282

15.3.2原料是否价廉易得 282

15.3.3反应条件是否温和或容易控制 282

15.3.4整个过程是否安全 283

参考书目 283

参考文献 283

第三篇 现代新绿色技术在精细有机合成中的应用 285

第16章 绿色反应介质在精细有机合成中的应用 285

16.1水相精细有机合成反应 285

16.1.1水相有机反应概述 285

16.1.2水相精细有机合成反应 286

16.1.3水相反应研究动态 291

16.2超临界流体在精细有机合成中的应用 291

16.2.1超临界流体概述 291

16.2.2超临界流体在精细有机合成中的应用 292

16.2.3超临界流体反应的研究动态 296

16.3离子液体在精细有机合成中的应用 296

16.3.1离子液体概述 296

16.3.2离子液体在精细有机合成中的应用 297

16.3.3离子液体的研究动态 301

16.4氟两相在精细有机合成中的应用 302

16.4.1氟两相体系概述 302

16.4.2氟两相体系中的精细有机合成反应 303

16.4.3氟两相体系的研究动态 306

参考书目 306

参考文献 306

第17章 相转移催化技术在精细有机合成中的应用 310

17.1相转移催化概述 310

17.1.1鎓盐类相转移催化剂 310

17.1.2开链聚醚相转移催化剂 310

17.1.3包结物结构的相转移催化剂 310

17.1.4其他相转移催化剂 311

17.2相转移催化原理 312

17.2.1传统相转移催化反应机理 312

17.2.2新型相转移催化反应机理 313

17.3相转移催化反应在精细有机合成中的应用 315

17.3.1相转移催化反应在卤化反应中的应用 315

17.3.2相转移催化反应在氧化反应中的应用 315

17.3.3相转移催化反应在取代反应中的应用 317

17.3.4相转移催化反应在其他精细有机合成中的应用 318

参考书目 321

参考文献 321

第18章 酶催化技术在精细有机合成中的应用 323

18.1概述 323

18.1.1生物催化的形成与发展 323

18.1.2酶的来源及分类 324

18.1.3酶催化的特点 326

18.1.4酶催化的反应机理 326

18.1.5影响酶促反应反应速率的因素 329

18.2酶催化的精细有机合成反应 330

18.2.1氧化还原酶 330

18.2.2转移酶 334

18.2.3水解酶 335

18.2.4裂解酶 336

18.2.5异构酶 337

18.2.6工业应用实例 337

18.3酶催化的精细有机合成反应进展 338

18.3.1离子液体在生物酶催化反应中的应用 339

18.3.2超临界流体在生物酶催化精细有机合成反应中的应用 342

18.3.3脯氨酸催化的不对称有机合成反应研究进展 347

参考书目 351

参考文献 352

第19章 光催化技术在精细有机合成中的应用 354

19.1光化学反应原理 354

19.1.1比耳-朗伯定律 354

19.1.2B.Draper和Stark-Einstein定律 355

19.1.3光化学中使用的光源 355

19.2光化学中使用的光敏剂和光催化剂 358

19.2.1光敏剂 358

19.2.2光催化剂 359

19.2.3新型光催化剂 360

19.3精细有机合成中的光催化反应 361

19.3.1光加成反应 361

19.3.2光氧化反应 362

19.3.3光分解反应 363

19.3.4光化学开环反应 365

19.4光催化在精细有机合成中的应用前景 366

参考书目 367

参考文献 367

第20章 微波催化技术在精细有机合成中的应用 369

20.1微波技术概述 369

20.2微波催化原理 370

20.3微波在精细有机合成中的应用 370

20.3.1微波在Suzuki反应中的应用 370

20.3.2微波在环合反应中的应用 371

20.3.3微波在卤化反应中的应用 371

20.3.4微波在酯化反应中的应用 372

20.3.5微波在Knoevenagel反应中的应用 373

20.3.6微波在乙酰化反应中的应用 373

20.3.7微波在缩醛（酮）反应中的应用 373

20.3.8微波在叠氮基芳基酮合成中的应用 373

20.3.9微波在其他反应中的应用 374

20.3.10微波在香豆素衍生物合成中的应用 375

20.3.11微波在食品添加剂中的应用 375

20.3.12微波在无溶剂反应中的应用 376

20.3.13微波在其他精细合成中的应用 376

参考书目 376

参考文献 377