有机合成原理与工艺.pdf

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书籍描述

内容简介
本书从有机化学基础知识入手,系统介绍了有机合成的相关机理,并将有机合成理论与实践相结合,系统性较强,便于学生自学和“学习共同体”课堂教学改革的试行。全书共分9章,内容包括:有机合成的历史、有机合成基础知识、碳-碳单键的形成、碳碳双键的形成、氧化反应、还原反应、重排反应、杂环的形成和有机合成设计。 本书既可作为高等院校化学、化工、制药等专业有机合成教学用书,也可作为从事相关科学研究的人员参考用书或自学用书。

编辑推荐
《有机合成原理与工艺》的编写首先从有机化学的基础知识入手,系统介绍有机合成的相关机理,然后通过重排反应对合成机理深化学习,并且在有机合成设计的逆向切断法中以案例的形式通过机理分析切断方式,深入探讨有机合成机理在分子设计中的应用。整本教材以有机合成机理为主线,并将有机合成理论和实践相结合,教材的统一性较强,便于学生自学和“学习共同体”课堂教学改革的试行。

作者简介
吴建一,嘉兴学院,嘉兴学院生化学院教授 常州大学硕士生导师,主持省自然科学基金No:Y406470;第二单位负责人主持省科技厅重大专项,No2006C11049:省科技厅No2004C31047:和 浙江省芳烃磺酸工程技术中心;嘉兴市清洁工艺重点实验室;和2项市级项目;十多项企业合作项目;与企业合作成立二个联合研发中心。 参与企业共同承担省重大专项(厅市会商项目)1项 发表论文40多篇,SCI收录20多篇,授权发明专利11项。 获浙江省科技进步三等奖1项;市科技进步一等奖1项,学校科技进步奖;首届陈省身奖。

目录
第1章有机合成的历史/1 1.1基本概念1 1.2历史沿革1 1.2.1有机合成的起源1 1.2.2天然产物的人工合成2 1.2.3结构理论的发展2 参考文献4 第2章有机合成基础知识/5 2.1电子效应5 2.1.1诱导效应5 2.1.2共轭效应6 2.1.3化学键的断裂方式6 2.2亲电加成6 2.2.1不对称试剂的亲电加成机理与实例7 2.2.2对称试剂的亲电加成机理与实例7 2.2.3碳正离子的稳定性和亲电加成活性8 2.3亲电取代9 2.3.1亲电取代反应定位规则10 2.3.2亲电取代反应活性影响因素11 2.4亲核取代11 2.4.1氧亲核试剂的亲核取代反应实例13 2.4.2氮亲核试剂的亲核取代反应实例14 2.4.3碳亲核试剂的亲核取代反应实例15 2.5亲核加成16 2.5.1醛、酮亲核加成的机理16 2.5.2氮亲核试剂的亲核加成反应实例17 2.5.3氧、硫亲核试剂的亲核加成反应实例17 2.5.4碳负离子亲核试剂的亲核加成反应实例18 2.5.5羰基亲核加成反应活性的比较20 思考题20 习题21 参考文献22 第3章碳-碳单键的形成/23 3.1碳负离子的形成23 3.2活性亚甲基化合物的烷基化反应25 3.3弱酸性的亚甲基化合物的烷基化反应30 3.4烯胺及其相关反应31 3.5极性转换在碳-碳单键合成中的应用33 3.6醇醛缩合反应35 思考题37 习题38 参考文献39 第4章碳-碳双键的形成/40 4.1β-消除反应40 4.2魏悌息反应及其相关反应44 4.3脱羧反应制备烯烃46 4.4缩合反应合成碳-碳双键47 思考题48 习题48 参考文献49 第5章氧化反应/50 5.1烷烃的氧化反应50 5.1.1芳甲烷的氧化反应51 5.1.2羰基α位活性烷基的氧化反应52 5.1.3烯丙位烷基的氧化反应53 5.2醇的氧化反应53 5.2.1氧化伯醇、仲醇为醛和酮54 5.2.2氧化醇为羧酸57 5.2.3二元醇的氧化反应58 5.3醛和酮的氧化反应59 5.3.1醛的氧化反应60 5.3.2酮的氧化反应60 5.4碳-碳双键的氧化反应61 5.4.1环氧化61 5.4.2氧化为邻二醇64 5.4.3氧化断裂67 5.5芳烃的氧化反应68 5.5.1氧化开环68 5.5.2氧化为醌68 5.5.3酚、N-烷基取代芳胺的羟基化69 5.6脱氢反应70 5.6.1羰基的α,β-脱氢反应70 5.6.2脱氢芳构化反应71 5.7胺的氧化反应71 5.8其他氧化反应72 5.8.1卤化物的氧化反应72 5.8.2磺酸酯的氧化反应73 5.8.3硫醇(酚)和硫醚的氧化反应74 5.9合成工艺实例——邻硝基对甲砜基苯甲酸的电合成74 思考题75 习题75 参考文献77 第6章还原反应/78 6.1化学还原反应78 6.1.1金属还原剂79 6.1.2用含硫化合物作还原剂84 6.1.3金属氢化物还原剂86 6.1.4硼烷还原剂89 6.1.5水合肼作还原剂90 6.1.6烷氧基铝作还原剂90 6.1.7电解还原法91 6.2催化氢化91 6.2.1非均相催化氢化92 6.2.2均相催化氢化94 6.2.3氢解95 思考题96 习题96 参考文献97 第7章重排反应/99 7.1基本概念99 7.2亲核重排100 7.2.1频哪醇(pinacol)重排100 7.2.2类频哪醇(semipinacol)重排101 7.2.3蒂芬欧-捷姆扬诺夫(Tiffeneau-Demjanov)环扩大反应102 7.2.4贝克曼(Beckmann)重排103 7.2.5贝耶尔-维勒格(Baeyer-Villiger)氧化重排104 7.2.6瓦格内尔-梅尔外因(Wagner-Meerwein)重排105 7.2.7苯偶酰-二苯乙醇酸型(Benzil)重排106 7.3亲电重排106 7.3.1班伯格(Bamberger)重排107 7.3.2法沃斯基(Favorskii)重排108 7.3.3弗里斯(Fries)重排108 7.3.4马狄斯(Martius)重排109 7.3.5奥顿(Orton)重排110 7.3.6联苯胺重排111 7.3.7斯蒂文(Stevens)重排112 7.3.8萨姆勒特-霍瑟(Sommelet-Hauser)苯甲基季铵盐重排113 7.3.9魏悌息(Wittig)醚重排115 7.4自由基重排115 7.4.1霍夫曼(Hofmann)重排(降解)115 7.4.2乌尔夫(Wolff)重排116 7.4.3库尔提斯(Curtius)重排117 7.4.4罗森(Lossen)重排117 7.4.5施密特(Schmidt)重排118 7.5协同重排118 7.5.1克莱森(Claisen)重排119 7.5.2库伯(Cope)重排121 思考题122 习题122 参考文献124 第8章杂环的形成/125 8.1杂环成环反应类型125 8.2五元杂环化合物的成环126 8.2.1含一个杂原子的五元杂环化合物的成环126 8.2.2含二个杂原子的五元杂环化合物的成环127 8.3六元杂环化合物的成环128 8.3.1含一个杂原子的六元杂环化合物的成环128 8.3.2含二个杂原子的六元杂环化合物的成环129 8.4苯并杂环化合物的形成129 8.4.1苯并五元环化合物的形成129 8.4.2苯并六元环化合物的形成130 思考题130 习题131 参考文献131 第9章有机合成设计/133 9.1概述133 9.1.1“分子拆开”的原理和方法134 9.1.2“分子拆开”应遵循的原则134 9.1.3“分子拆开”的一般方法137 9.21,3-二氧化的化合物的拆开138 9.2.1β-羟基羰基化合物的拆开138 9.2.2α,β-不饱和羰基化合物的拆开141 9.2.31,3-二羰基化合物的拆开145 9.31,5-二羰基化合物的拆开151 9.3.11,5-二羰基化合物的合成——迈克尔加成151 9.3.21,5-二碳基化合物的拆开152 9.3.3迈克尔反应及其应用154 9.41,2-二氧化的化合物的拆开155 9.4.1邻位二醇的拆开155 9.4.2α-羟基腈,α-羟基酸,α-羟基炔的拆开155 9.4.3α-羰基酸的合成与拆开157 9.4.4α-羟基酮的拆开159 9.51,4-二羰基化合物和1,6-二羰基化合物的拆开160 9.5.11,4-二羰基化合物的拆开160 9.5.21,6-二羰基化合物的拆开163 9.6分子拆开法的总结165 9.6.1应具备的基础知识165 9.6.2设计合成路线的例行程序165 9.7用于合成路线设计的重要参考附表166 9.8合成工艺实例171 9.8.1基于龙脑的新型手性离子液体的合成工艺171 9.8.2离子液体介质中多取代芳醚的合成工艺174 9.8.3离子液体中抗肿瘤药物吉非替尼的合成工艺176 9.8.42-(3-羟基-1-金刚烷)-2-氧代乙酸的合成工艺177 9.8.5王浆酸的合成工艺177 思考题179 习题179 参考文献180

序言
本书是为化工、制药、应化等专业学生编著的有机合成专业课教材。本教材在编写上采用构建“学习共同体”的教学模式,阐述现代有机合成的新方法和新技术。以有机化学最基本的合成机理为基础,使学生学习的主线更明确,将有机化学的电子效应应用于有机合成的逆向切断等方法中。本教材吸收了本领域的最新研究成果,以最新的实例简要介绍本学科的发展趋势。同时也参考了有机合成方面国外经典的书籍,如Warren S编写的Organic Synthesis:The Disconnection Approach和Designing Organic Syntheses:A Programmed Introduction to the Synthon Approach、March J编写的March’s Advanced Organic Chemistry和Carey F A编写的Advanced Organic Chemistry等书籍。 本教材的编写首先从有机化学的基础知识入手,系统介绍有机合成的相关机理,然后通过重排反应对合成机理深化学习,并且在有机合成设计的逆向切断法中以案例的形式通过机理分析切断方式,深入探讨有机合成机理在分子设计中的应用。整本教材以有机合成机理为主线,并将有机合成理论和实践相结合,教材的系统性较强,便于学生自学和“学习共同体”课堂教学改革的试行。 本书编写人员:吴建一,缪程平,宗乾收,刘丹。全书由吴建一统稿。 特别感谢浙江省教育厅省级精品课建设项目、浙江省2013年高等教育课堂教学改革项目(kg2013295)和嘉兴学院2013年重点教材建设项目的大力支持。本书编写中得到作者课题组研究生的大力支持和热情帮助,在此一并表示感谢。 作者 2015年5月于嘉兴

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