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