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序 1

第一章 绪论 1

一碳的含义与定义 1

一碳化学的定义 1

一碳化学研究的发展小史 1

一碳化学研究的战略意义 3

一碳化学研究的发展趋势 4

第二章 一碳化学理论 5

2.1引言 5

2.2一碳化学理论要点 5

2.3原子价理论的要点 5

原子价的电子性 6

能量的重要性 6

能量曲线 7

碳的量子化学 8

2.4价健理论的要点 10

引言 10

Heitler—London方法 11

单组态的价键理论 13

多组态的价键理论 14

CO分子结构及其电子结构 15

CO2分子结构及其电子结构 17

CH4分子结构及其电子结构 17

其它含一碳的分子结构及相关电子结构 19

2.5分子轨道理论的要点 20

引言 20

双原子分子的电子理论 20

分子轨道 21

LCAO—MO近似 22

闭壳层分子的HFR方程 23

开壳层分子的HFR方程 34

MO的性质 45

多Slater行列式波函数的MO理论 49

有关HFR方程的一些讨论 50

CO异核双原子分子 52

含一碳的多原子分子 54

2.6 MO法和VB法的等价性 58

2.7配位场理论的要点 60

过渡元素中的d电子 61

晶体场 62

强场和弱场 62

配位场理论 63

π成键的本质 66

π电子配位体 66

CO配位体 68

CO和过渡金属配位络合物 70

CO的配位与活化 73

2.8表面吸附与拓扑学理论的要点 73

引言 73

表面态和表面位 73

表面态和表面位模型 73

CO和CH4在相关金属和氧化物表面上吸附的特征 76

2.9一碳化学拓扑要点 77

引言 77

拓扑学的基本知识 77

价特征的拓扑结构 77

分子和图 81

图、矩阵和分子 81

拓扑轨道 87

拓扑空间 88

吸附拓扑理论 90

吸附催化拓扑理论 94

CO催化活化转化的拓扑行为 96

第三章 一碳化学中的催化作用简论 100

3.1概述 100

3.2 CO的配位与活化 100

CO在金属上配位的形式 100

配位的CO氢化的反应 102

配位CO和亲电试剂的反应 106

利用多中心的活化 107

CO活化的途径 108

C1-物种的生成 113

CO还原的不同形式 113

3.3 Fischer—Tropsch反应机理的进一步研究 115

碳化物机理 116

羟碳烯机理 118

CO插入机理 119

各种机理简评 121

3.4本作者提出的新机理 122

引言 122

合成伯醇的新机理 122

与传统的CO还原为甲醇的机理比较 122

共吸附复合物 124

吸附作用中的各种协同作用 124

3.5基于甲醇的合成基础 124

引言 124

机理 126

甲醇同系化机理 126

3.6氢甲酰化和羰基化机理 128

3.7 CO2的配位与活化 129

引言 129

CO2插入反应机理 129

CO2用于合成的机理 130

3.8氢氰化作用机理 131

引言 131

HCN的配位模型 131

HCN活化方式 132

HCN应用前景 133

3.9甲烷化学 135

引言 135

甲烷的活化机理 135

甲烷活化的方式 136

烷烃的金属酶活化 137

第四章 一氧化碳化学 141

4.1引言 141

4.2氢甲酰化机理 141

4.3机理的最新解释 142

4.4动力学 144

4.5反应条件解析 144

温度 144

改性催化剂 145

总压力 145

特殊结构化合物的氢甲酰化 146

4.6醇的同系化反应 147

引言 147

反应机理 148

反应条件解析 148

特殊结构物质的同系化反应 148

同系化反应的未来展望 149

4.7一氧化碳加氢 150

引言 150

甲醇的合成 150

乙二醇的合成 152

甲烷的合成 153

Fischer—Tropsch法合成烃 156

基于CO的闭环反应 159

第五章 一碳化合物的应用与开发 162

5.1引言 162

5.2取自煤的合成气的生产 162

煤气化方法 162

取自劣质煤碳的取代天然气（SNG） 164

用于生产加工燃料的煤液化气化法 165

煤碳化制备液体燃料油和气态烃 166

5.3甲烷化方法 168

综合特性分析 169

5.4合成甲烷和低级烷烃的催化剂 170

甲烷化催化剂 170

C1—C4烃的合成 172

C2—C4烃的合成 174

C2—C6烃的合成 176

催化剂的回收和再生 178

5.5 Fischer—Tropsch方法中特殊分子筛催化剂 178

概述 178

Sasol Synthol方法的改进 180

得自合成气的汽油 180

合成气转化为富芳烃内含物 180

其它方法 182

5.6甲醇和乙醇的合成 182

催化剂述评 182

甲醇生产概述 185

乙醇生产概述 185

醇混合物 185

5.7烯烃和醛生产 186

烯烃制备 186

醛合成 186

5.8多羟基醇的合成 190

乙二醇的制备 190

催化剂工艺 191

5.9其它产品 192

双碳原子氧化烃 192

其它产品 192

5.10取代天然气的合成及其它合成气方法 194

取代天然气的合成 194

代用管道气的生产 195

其它方法 196

5.11一碳化学未来的展望 197