新書推薦：
《
你的代谢还好吗：控制“五高”饮食运动法
》
售價：HK$
54.8
《
战国史料编年辑证（全二册）（杨宽著作集）
》
售價：HK$
272.8
《
流动的世界想象：中国当代电影与视觉文化
》
售價：HK$
74.8
《
传播与帝国：1860—1930 年的媒体、市场与全球化（跨洲史料详尽呈现全球通信全景，资本视角重新定
》
售價：HK$
98.8
《
不再为他人而活：接纳自我的阿德勒心理学
》
售價：HK$
64.9
《
马可波罗和他的世界 蒙古世纪全球史陆海书系
》
售價：HK$
85.8
《
更生：中国文明与人文精神重塑
》
售價：HK$
162.8
《
四海之内：中国历史四十讲
》
售價：HK$
97.9
|
| 內容簡介： |
|
“中国学科发展战略”丛书是中国科学院组织数百位院士专家联合研究的系列成果，涉及自然科学各学科领域，是目前规模最大的学科发展战略研究项目。 《中国学科发展战略？合成化学》包含绪论、合成方法、合成材料、合成化学新方向4个部分，对合成化学的学科地位、对社会的贡献、学科发展水平、趋势、方向与需求进行了分析并提出了发展建议和对策。
|
| 目錄：
|
|
目录**篇 绪论第一章 合成化学的学科地位 2第一节 引言 2第二节 合成化学促进人类文明进步和社会可持续发展 3一、合成化学护航粮食生产 3二、合成化学保障人类健康 4三、合成化学呵护环境、创造新能源 5四、合成化学是先进材料、信息技术和产业的基础 6第三节 合成化学为相关学科插上腾飞的翅膀 7一、合成化学与生命科学 8二、合成化学与材料科学 10三、合成化学与环境科学 1l第四节 合成化学必将创造更美好的未来 13参考文献 13第二章 合成化学学科的发展水平和发展方向 14第一节 引言 14第二节 合**反应、新方法和新技术 16第三节 合**物质 2l第四节 合成化学的发展方向 24一、绿色合成 24二、仿生合成 25三、高效催化合成 25四、碳氢键直接官能团化 26五、生物质及二氧化碳转化 26参考文献 27第三章 我国合成化学学科的发展现状 32第一节 我国合成化学学科发展及国际地位 32第二节 我国合**反应、新方法、新技术的发展状况 33第三节 我国新物质合成发展现状 39第四节 我国合成化学学科发展的不足与对策 42参考文献 45第二篇 合成方法第四章 水热与溶剂热合成 54第一节 水热与溶剂热合成法概述 55一、水热与溶剂热合成发展历史 55二、水热与溶剂热合成法合成技术和方法 57三、水热与溶剂热合成方法的特点 57第二节 水热与溶剂热在合成化学中的应用 58一、水热与溶剂热合成在大单晶合成中的应用 59二、水热与溶剂热合成在分子筛合成中的应用 63三、水热与溶剂热合成在金属有机骨架材料合成中的应用 65四、水热与溶剂热合成在复合氧化物和氟化物材料合成中的应用 68五、水热与溶剂热合成在有机物和生物小分子合成中的应用 70第二节 水热与溶剂热合成的新发展 74一、微波辅助水（溶剂）热合成 74二、磁场辅助水（溶剂）热合成 75三、离子热合成 76四、超临界水合成 78五、组合化学水热合成 79参考文献 8l第五章 组合合成 92第一节 组合合成及发展历程 92第二节 组合合成优势 94第三节 组合合成的发展现状 95一、组合合成构建杂环小分子库 95二、组合合成构建类天然产物库 10l三、组合合成与合成方法学研究 108四、组合无机合成 109五、组合生物合成 116第四节 组合合成的发展趋势 119参考文献 12l第六章 金属有机催化合成 128第一节 金属有机催化简介 129第二节 还原反应 129一、氢化反应 130二、氢官能团化反应 13l第三节 氧化反应 134一、烃类物质的氧化反应 134二、醇和胺的氧化反应 138第四节 C-C键和C-X键构筑反应 139一、C-C键交叉偶联反应 139二、C-X键交叉偶联反应 14l三、交叉偶联反应在复杂分子合成中的应用 142四、交叉偶联反应的最新进展 144五、烯烃复分解 145第五节 碳一氢键宫能团化反应 147一、邻位基团导向的选择性碳一氢键活化 147二、间位基团导向的选择性碳一氢键活化 148三、芳烃直接偶联反应 149四、非过渡金属催化的芳烃偶联反应 150五、烷烃和芳烃的直接硼化和硅化反应 150第六节 均相催化的机遇和挑战 15l一、均相催化和环境与资源：二氧化碳的高效转化 152二、均相催化和能源 154三、均相催化和农业：固氮和氮气官能团化 156四、均相催化和材料 157五、展望 158参考文献 158第七章 不对称催化合成 167第一节 引言 167第二节 金属有机配合物催化的不对称合成 168一、新型手性配体设计 169二、新型不对称催化反应 176三、金属有机不对称催化的新策略 180第三节 有机小分子催化的不对称合成 18l一、新型手性有机小分子催化剂的发展 182二、新反应的发展 191三、新概念的发展 193四、重要应用范例 195第四节 发展趋势和展望 196参考文献 199第八章 生物催化合成 217第一节 引言 217一、生物催化的特点 218二、生物催化的内涵与外延 219第二节 生物催仳反应 22l一、生物催化剂 22l二、生物催化反应介质 229三、生物催化的有机合成反应 230第三节 偶联生物催化 238一、体外多酶偶联合成 238二、化学酶法偶联合成 246第四节 总结与建议 250参考文献 252第九章 光化学合成 261第一节 引言 26l第二节 人T光合成 262一、人工光合成制氢体系 262二、人工光合成制氧体系 269三、人工光合成全分解水 27l四、C02光催化还原 273第三节 光化学反应与合**技术 275一、不饱和烃的重排和加成 276二、羰基化合物的环化反应 278三、光敏氧化 28l四、交叉偶联反应 284五、卤代烃的光反应 287第四节 光化学转换机制 289第五节 总结与展望 29l参考文献 29l第十章 非共价合成 308第一节 基于氢键的非共价合成 309第二节 基于静电相互作用的非共价合成 31l第三节 基于7r -7r相互作用及电荷转移相互作用的非共价合成 314第四节 基于主客体相互作用的非共价合成 316第五节 总结与展望 320参考文献 32l第三篇 合成材料第十一章 金属配合物材料合成 326第一节 溶液法 327第二节 水热与溶剂热法 334一、单一手性MOF材料水热与溶剂热法合成 336二、类沸石分子筛型MOF材料水热与溶剂热合成 338三、智能吸附型MOF材料水热与溶剂热合成 339四、金属有机框架材料膜制备和应用 340五、金属有机框架化合物负载金属纳米颗粒及其催化 341六、水热与溶剂热法合成中的条件控制 342七、水热与溶剂热法合成中的原位有机反应 345第三节 低热固相合成法 346第四节 离子热、脲热法合成金属配合物 347第五节 模板法合**型配位化合物 349第六节 宏量制备金属配合物 352一 、微波合成 352二、机械化学合成 353第七节 前景和展望 353参考文献 354第十二章 多孔材料合成 366第一节 多孑L材料的发展简介 366第二节 多孔材料的合成 368一、无机微孔材料的合成 368二、无机介孔材料的合成 374三、有机多孔材料的合成 381第三节 多孔材料的应用 388一、催化 388二、吸附与分离 389三、生物医药 39l四、光电 393五、结论与展望 393参考文献 394第十三章 纳米材料合成 408第一节 纳米材料概述 408第二节 纳米材料合成方法 408一、界面调控合成 409二、水热与溶剂热合成 412三、声化学合成 413四、模板合成 417五、仿生合成 420第三节 纳米结构 423一、一维纳米结构 423二、二维纳米结构 425三、异质结构 426四、核壳结构 429第四节 纳米材料的性质及应用 430一、金属纳米材料 430二、氧化物纳米材料 432三、半导体纳米材料 434四、稀土纳米材料 435五、碳材料 437第五节 挑战与展望 439参考文献 44l第十四章 有机光电功能材料 453第一节 引言 453第二节 有机电致发光材料 454一、背景介绍 454二、有机电致发光器件的工作原理 454三、有机电致发光材料 455四、挑战与展望 457第三节 有机场效应材料 459一、背景介绍 459二、有机场效应晶体管的工作原理 459三、有机场效应材料 460四、挑战与展望 466第四节 有机太阳能电池材料 467一、背景介绍 467二、有机太阳能电池的工作原理 467三、有机太阳能电池材料 468四、挑战与展望 473第五节 有机存储材料 474一、背景介绍 474二、电存储 475三、光存储 476四、多功能存储 477五、挑战与展望 479第六节 共轭聚合物传感材料 480一、背景介绍 480二、水溶性荧光共聚物的设计合成 481三、水溶性共聚物的生物应用 483四、挑战与展望 485参考文献 485第十五章 高分子材料合成 494第一节 引言 494第二节 可控活性自由基聚合 495一、学科发展历程与意义、国内外研究进展与现状 495二、学科发展规律与趋势、关键科学问题，学科交叉与布局 500三、学科发展优毙领域和重点方向 500第三节 过渡金属催化的烯烃双烯烃配位聚合 501一、学科发展历程与意义、国内外研究进展与现状 501二、学科发展规律与趋势、关键科学问题，学科交叉与布局 503三、学科发展优先领域和重点方向 506第四节 过渡金属催化的易位聚合 509一、学科发展历程与意义、国内外研究进展与现状 509二、学科发展规律与趋势、关键科学问题，学科交叉与布局 515三、学科发展优先领域和重点方向 515第五节 C02和环氧化合物的配位共聚 516一、学科发展历程与意义、国内外研究进展与现状 516二、学科发展规律与趋势、关键科学问题，学科交叉与布局 522三、学科发展优先领域和重点方向 523第六节 高分子材料合成学科发展政策建议 524参考文献 526第十六章 天然产物及药物合成 535第一节 天然产物合成概述 535第二节 天然产物合成的作用 538一、天然产物合成是创新药物的基础和源泉 538二、天然产物合成是保护生物资源、维持生态环境的重要途径 539三、天然产物合成是推动有机化学理论与方法发展的重要动力 540四、天然产物合成与化学领域其他学科的交叉及其推动作用 540第三节 天然产物全合成的现状 54l一、目标分子的选择更注重其功能和用途 54l二、目标分子的结构复杂化 543三、注重目标分子的结构多样化 544四、注重新方法和新反应在全合成中的应用，特别是涉及多环、多立体中心的高效构建
|
| 內容試閱：
|
|
第一章合成化学的学科地位 周其林 冯守华 谢建华 施展 第一节引言 合成化学是研究如何利用简单、易得的有机或无机原料等，通过化学、物理或生物的方法合成结构相对较复杂的有机或无机分子、生物活性化合物、天然产物及材料等。它是化学学科的基础和核心，是人类认识物质和创造物质的重要途径和手段。它在创造五彩缤纷的物质世界以不断满足人类对美好生活的愿望与追求的同时，促进了生命科学、材料科学、信息科学等相关学科的快速发展，并支撑了人类社会的可持续发展和文明进步。经过一百多年的发展，合成化学创造了数千万种功能多样的物质。从人工合成尿素解决人类“吃”的问题，到合成尼龙解决人类“穿”的问题，以及创造出磺胺类药物等挽救了无数人的生命等，这些都彰显了合成化学对人类社会的巨大贡献［1］。 21世纪伊始，合成化学得到了人类社会更加广泛的关注和重视。2000年以来，诺贝尔化学奖4次颁发给了合成化学领域。从不对称催化反应打开获得手性药物、手性材料等新功能物质的大门，到巧妙指挥烯烃分子“交换舞伴”完成治疗癌症、艾滋病等疾病新药、高级塑料材料等的合成；以及从钯催化的交叉偶联反应实现在医学、电子学和可与天然分子媲美的复杂化合物的合成，到磁性强、十分坚硬而富有弹性且在材料科学领域等具有非凡用途的准晶体的发现，这些受到人类社会普遍认可的合成化学领域的杰出发现和创造已经为人类社会的进步、人类的健康等领域作出了卓越的贡献，并引领和推动着相关学科的发展。可以说合成化学是当今人类社会文明发展的基石和支柱，如果没有合成化学，很难想象我们能够像现在一样拥有方便、舒适、安康的现代生活。 第二节合成化学促进人类文明进步和社会可持续发展 进入20世纪以来，虽然人类社会的生活已变得更加美好，但我们也面临着粮食问题、健康问题、环境问题与能源问题等的挑战。合成化学在守护人类健康、保障粮食供应、促进环境友好以及寻找新能源方面起着非常重要的作用，是人类社会解决紧迫问题的关键和可持续发展的强大推动力。 一、合成化学护航粮食生产 19世纪以前，农业所需氮肥主要来源于如粪便、种子饼及绿肥等有机物的副产品。20世纪初，哈勃（F.Haber）和博施（C.Bosh）等发现和发展了氮气和氢气反应合成氨的过程，开启了合成氨的新纪元，结束了人类完全依靠天然氮肥的历史，促进了农业的发展，从而将无数人从饥饿的死亡线上拯救出来。至今，世界上仍然采用哈勃和博施的工艺生产合成氨，每年的产量超过2亿t，哈勃也因此成为解救世界粮食危机的化学天才。然而，仅仅靠化肥促进粮食作物的生长和丰产是远远不够的。粮食作物因受病、虫、草害而产生的损失也是非常惊人的。据统计，如果不施用农药，世界粮食的产量将损失30%左右。这样的损失不但会导致粮食产品等的价格急剧上涨，并会造成世界饥荒，从而使人类再次回到饥饿的年代。就我国粮食作物生产而言，由于农药的使用，每年可挽回粮食损失达5800万t［2］。对于我国这样一个拥有近14亿人口、耕地越来越紧张的大国，农药在缓解人口与粮食的矛盾，解决日益紧迫的粮食问题中发挥着极其重要的作用。纵观农药的发展历史，从所谓的**代农药到第五代农药，特别是第三代的昆虫生长控制剂、第四代的昆虫行为控制剂和第五代的昆虫心理控制剂，由过去的杀生、高毒、广谱的农药发展到现在的控制、低毒、选择性农药，合成化学功不可没。未来，合成化学将在开发高效肥料、高效农药、农膜，特别是开发环境友好的肥料、绿色农药和生物可降解的农用材料等方面将发挥巨大的作用，为世界粮食的生产保驾护航。 二、合成化学保障人类健康 健康是我们人生幸福的根基，也是人类社会发展的基础。随着社会文明的不断进步，人民生活水平的不断提高，健康问题越来越受到关注。合成化学对人类的健康作出了卓越的贡献［3］。20世纪初，由病源微生物引起的炎症，尤其是流行性脑膜炎、肺炎、败血症等给人类的健康带来巨大的威胁。当时因缺少有效的治疗药物，医生对这些普通的疾病束手无策，以至于人们仅仅因为轻微的感染就可能失去生命。直到20世纪30年代初，德国I.G.染料工业研究所的病理学主任杜马克（G.J.P.Domagk）发现一种名为“百浪多息”（Prontosil）的偶氮染料对感染溶血性链球菌的小白鼠以及兔、狗等都具有很好的疗效，并以此染料挽救了染上链球菌败血症的女儿，从而开拓了化学治疗药物的新纪元。随后，为了扩大磺胺药物的抗菌谱和增强其抗菌活性，合成化学家们对其结构进行了多方面的改造，合成了数以千计的磺胺类化合物，并从中筛选出30多种广谱、疗效好、毒性较低的磺胺药，目前仍然有20余种在临床使用之中。 青霉素的发现与临床应用为人们寻找抗菌新药物开辟了新的思路和方向。1928年，英国科学家弗莱明（A.Fleming）发现，以及随后由澳大利亚科学家弗洛里（H.Florey）和钱恩（E.B.Chain）从青霉菌中提取出来的青霉素具有很好的抗菌活性；它的抗菌活性比当时*有效的磺胺类药物还高9倍，而且没有明显的毒性。1940年，青霉素进入临床后使感染性疾病的治疗发生巨大的变革，许多当时的高死亡率疾病已不再是医学的难题。然而，好景不长，随着青霉素的不断应用，病菌的耐药性开始显现。在20世纪50年代，一位患者每次注射只需要20万单位青霉素，到了90年代就需要注射80万~100万单位青霉素才有疗效，青霉素的用量几乎增加了5倍。而从土壤微生物中寻找新的有效抗菌药也变得越来越困难。这时人们开始在原有青霉素的基础上，通过化学合成对其进行结构修饰和改造，创造出了更多、效果更好的抗菌新药，从而有效地抑制或解决了病菌的抗药性问题。至今，通过化学合成创造的以青霉素、头孢菌素为主体的β内酰胺类抗菌药已成为临床应用的重要抗菌药物。 1967年，美国密歇根州立大学教授罗森伯格（B.Rosenberg）和坎普（V.Camp）*次发现顺铂具有抗癌活性。这一发现迅速引起了肿瘤界的广泛兴趣，之后铂类抗肿瘤药物的研究成为热点，随着一个个有历史意义的试验结果的公布，肿瘤化疗疗效有了大幅的提高。1995年，世界卫生组织（WHO）对上百种抗肿瘤药物进行排名，顺铂在疗效及市场等方面的综合评价位于第二位。统计数据表明，我国所有的化疗方案中有70％～80％以铂为主或有铂类药物参加配伍。 除了合成药物，合成化学在人造肾、药物的定时释放等方面都起着重要的作用。人造骨骼、人造血管、人造血液等的制造也都需要合成化学。经过近一个世纪的快速发展，合成化学已经为人类的健康作出了卓越的贡献。但是未来仍面临巨大的挑战，人类目前仍然受癌症、艾滋病等重大疾病的困扰，而禽流感也不时地来袭。创造更多高效、低毒的抗癌、抗病毒、抗菌及抗阿尔茨海默病等药物，仍然是人类对合成化学的期盼。 三、合成化学呵护环境、创造新能源 在20世纪40~50年代，人们往往将化学工业与冒烟的烟囱和污染的河流联系在一起。即使到了今天，人们在享受合成化学带来的丰富多彩的生活时，也很少想到合成化学对人类社会的发展和文明进步所作出的巨大贡献，而仍将它看成是“绿色”、“环保”的对立面。其实，这是人们对合成化学及其相关工业的误解。合成化学工业等的确造成了一定程度的环境污染，但其程度不及汽车尾气、燃煤、沙尘暴以及微电子工业等造成的影响。合成化学在创造新物质、服务于人类社会时，不可避免地对环境造成了一定程度的污染，但随着科学技术的快速发展和合成化学自身的不断进步，以及大多数污染严重的传统化学工业淡出了历史，合成化学开始走上绿色、经济、环境友好的发展道路，并日益成为我们赖以生存的自然环境的呵护者。 20世纪90年代末期以前，农业生产中广泛使用的除草剂金朵儿（我国商品名为精异丙甲草胺）是以消旋体的形式出售的，每年销售达2万t以上。1997年，诺华公司将金朵儿的合成工艺改为原子经济、环境友好的手性双膦配体的铱络合物催化亚胺的超高效不对称催化氢化以后，金朵儿以80%的对映异构体供应市场。这样除草剂的使用量减少了40%，其仍然可以达到同样的效果，这相当于每年至少减少向环境投放8000t以上的化学物质，同时也节省了更多的化学原料。而当今的合成化学越来越注重绿色、经济、环境友好。又如在20世纪90年代初以前，罗氏科罗拉多公司认为他们是在以最好、*有效的合成工艺生产抗病毒药更昔洛韦（cytovene）。但随着市场对更昔洛韦的需求量的大幅增加，扩大生产规模后原有合成工艺的问题就显露出来。随后他们对合成工艺进行了大的改进，发展了从鸟嘌呤三酯出发的新合成工艺。该新工艺将反应试剂和中间体的数量从22种减少到11种，并减少了66%的废气排放和89%的固体废弃物，其中有4种反应试剂可以回收利用，总收率也提高了25%。近年来，合成化学越来越注重绿色、原子经济、高效、高选择性。诺贝尔化学奖获得者Noyori指出：“未来的合成化学必须是经济的、安全的、环境友好的，以及节省资源和能源的化学。化学家需要为实现‘完美的合成化学’而努力，即以100%的选择性和100%的收率，只生成需要的产物而没有废物产生”［4］。由此可见，合成化学的发展将更加注重绿色、环保，更加呵护我们赖以生存的自然环境。 合成化学在呵护环境的同时，对能源也越来越关注。石油、煤、天然气等能源都来自于古代植物对太阳能的积累，是将太阳能转化为化学能的储存形式。严格地说，这些能源是可以再生的，但需要等几百万年才能实现，这是人类无法等待的。因此，创造新能源，解决石油、煤、天然气枯竭的能源危机已成为合成化学家义不容辞的责任。 开发高效能源材料是解决能源问题的关键。高效能源材料主要包括锂离子电池材料、高容量储氢材料、燃料电池材料、太阳能电池材料、相变储能材料、热电材料以及发展风能、生物质能和核能所需的关键材料等。合成化学家已开展了这方面的研究，并取得了一些进展。 例如，锂离子电池的发展。锂离子电池是在锂电池基础上发展起来的高能比二次电池体系，其电化学性能主要取决于所用电极材料和电解质材料的结构和性能。自从1990年锂离子电池商业化以来，LiCoO2一直是手机和笔记本电脑等使用的电池的主导正极材料，具有优异的可逆性、充电效率和电压稳定性。但由于钴资源匮乏，价格高，安全性差，大大限制了钴系锂离子电池的使用范围，尤其是在电动汽车和大型储能电源方面。1996年，Padhi和Goodenough发现具有橄榄石结构的磷酸盐，如磷酸铁锂（LiFePO4），比传统的正极材料更具安全性，尤其耐高温，耐过充电性能远超过传统锂离子电池材料，有望成为动力电池的*选正极材料。近20年来，锂离子电池取得长足的发展，代表着当前化学电源的*先进水平，已成为能量密度*高的绿色二次电池。由于该类电池具有比能量高以及循环使用、寿命长等显著优势，目前已广泛应用于移动通信、摄像机、笔记本电脑等消费电子领域，并逐步向电动自行车、电动汽车、电站储能等领域拓展。 因此，我们深信基于合成化学这一创造新物质的工具和手段，人类一定能够在以石油为主的能源危机到来之前创造出更好的、使用更方便的新能源。 四、合成化学是先进材料、信息技术和产业的基础 人们在考察社会进步程度时，重点是看在物质生产中所用的材料，这也
|
|
購物車/收銀台(0) | 在線留言板
| 付款方式
| 運費計算
| 聯絡我們
| 幫助中心 |
加入書簽
HOME
新書上架
暢銷書架
