本书系统地介绍了高等合成化学的基本概念与原理、新方法与新技术。全书共分5章,包括“方法”和“实践”两个部分。在“方法”部分中,重点介绍涉及无机、有机和高分子化合物合成的新方法和新技术,反映了当前合成化学学科发展的现状。在“实践”部分,设计了涉及无机化合物、有机化合物、高分子化合物合成的多个实验,由简单到复杂,逐步培养学生独立设计实验能力和实践能力。本书简明易懂,系统性强,可作为理工科院校化学、化学工
程、材料科学与工程、生物学、环境科学等专业本科生和研究生的教材,也可作为高校、科研机构和企业科技人员的参考书。
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第1章 绪论11.1 合成化学发展简史1
1.2 基本概念与定义5
1.3 合成反应热力学61.3.1 热力学判据7
1.3.2 吉布斯函数变的计算9
1.3.3 热力学数据的查取、计算及在合成中的应用10
1.3.4 反应的偶合11
1.4 合成反应动力学121.4.1 反应速率的影响因素12
1.4.2 动力学研究方法14
1.5 高等合成化学的内容16
练习题17
第2章 无机合成方法182.1 概述182.1.1 无机合成的意义18
2.1.2 无机合成的研究内容20
2.1.3 无机合成中的若干问题22
2.2 非水溶剂中的无机合成232.2.1 溶剂的分类23
2.2.2 溶剂的性质25
2.2.3 常见的非水溶剂28
2.2.4 非水溶剂中无机合成实例32
2.3 低温条件下的无机合成342.3.1 真空的获得与测量34
2.3.2 低温的获得与测量37
2.3.3 低温条件下无机合成实例40
2.4 高温条件下的无机合成422.4.1 高温的获得及容器选择42
2.4.2 高温的测量46
2.4.3 高压的产生与测量49
2.4.4 高温合成反应类型50
2.4.5 高温高压合成实例54
2.5 水热与溶剂热合成552.5.1 水热与溶剂热合成基础55
2.5.2 水热与溶剂热合成的基本原理60
2.5.3 水热与溶剂热合成的工艺过程63
2.5.4 水热与溶剂热合成实例66
2.6 溶胶-凝胶法合成702.6.1 溶胶-凝胶法基础71
2.6.2 溶胶-凝胶法的基本原理74
2.6.3 溶胶-凝胶法的设备与影响因素80
2.6.4 溶胶-凝胶法合成实例82
2.7 电化学合成912.7.1 电化学合成法概述92
2.7.2 电化学合成法的基本原理93
2.7.3 电化学合成法的工艺过程99
2.7.4 熔盐电解法101
2.7.5 电化学合成法实例104
练习题109
第3章 有机合成方法1113.1 概述1113.1.1 有机合成的定义111
3.1.2 有机合成的分类112
3.1.3 有机合成的发展112
3.1.4 有机合成的驱动力115
3.1.5 有机合成的研究方法116
3.2 有机物的一般合成方法1183.2.1 烷烃和芳香烃的合成118
3.2.2 烯烃的合成121
3.2.3 炔烃的合成122
3.2.4 卤代烃的合成123
3.2.5 醇的合成125
3.2.6 酮、醛的合成126
3.2.7 酚的合成128
3.2.8 羧酸的合成129
3.3 有机合成中技巧与合成设计1303.3.1 逆合成分析法131
3.3.2 分子拆开法137
3.3.3 官能团的转换153
3.3.4 官能团的保护164
3.3.5 导向基177
3.3.6 极性转换184
3.4 近代有机合成方法与技术1993.4.1 相转移催化反应199
3.4.2 有机电化学合成209
3.4.3 有机光化学合成218
3.4.4 有机声化学合成233
3.4.5 微波辐射有机合成239
3.4.6 固相有机合成248
3.4.7 其他合成方法与技术259
3.5 绿色有机合成与仿生合成2653.5.1 绿色有机合成265
3.5.2 仿生合成275
练习题282
第4章 高分子合成方法2844.1 概述2844.1.1 基本概念284
4.1.2 高分子的分离与纯化285
4.1.3 聚合物的合成方法287
4.1.4 高分子科学的发展291
4.2 离子聚合2924.2.1 阳离子聚合293
4.2.2 阴离子聚合301
4.3 配位聚合3084.3.1 配位聚合的引发体系309
4.3.2 丙烯的配位聚合311
4.3.3 共轭双烯配位聚合314
4.4 模板聚合3154.4.1 模板的合成316
4.4.2 模板聚合反应317
4.4.3 模板共聚合322
4.4.4 模板聚合物的应用323
4.5 等离子体聚合3234.5.1 等离子体聚合反应324
4.5.2 等离子体引发聚合327
4.5.3 等离子体聚合的应用330
4.6 基团转移聚合3314.6.1 基团转移聚合的特点333
4.6.2 基团转移聚合的机理336
4.6.3 基团转移聚合的应用337
4.7 大分子引发剂和大分子单体3404.7.1 大分子引发剂340
4.7.2 大分子单体346
练习题354
第5章 高等合成化学实验3565.1 化学实验室的基本知识和操作3565.1.1 实验室安全知识356
5.1.2 化学试剂常识361
5.1.3 常用的反应装置与设备364
5.1.4 基本实验操作367
5.2 无机化合物的合成367实验5.2.1 非水溶剂合成-液氨介质中制备硝酸六氨合铬367
实验5.2.2 溶胶-凝胶法合成纳米氧化锌370
实验5.2.3 微波辐射法合成磷酸锌372
实验5.2.4 电解法制备过二硫酸钾374
实验5.2.5 高温合成荧光粉Y2O2S:Eu376
实验5.2.6 水热法合成A型分子筛性能测定378
实验5.2.7 固体超强酸的制备与表征380
实验5.2.8 配合物三氯化六氨合钴(Ⅲ)的制备及组成测定382
实验5.2.9 无机高分子净化剂聚合硫酸铁的合成385
5.3 高分子化合物的合成387实验5.3.1 悬浮聚合制备聚苯乙烯高分子微球387
实验5.3.2 醋酸乙烯酯的溶液聚合389
实验5.3.3 醋酸乙烯酯的乳液聚合391
实验5.3.4 导电高分子聚苯胺的合成393
实验5.3.5 导电聚合物PPV衍生物的合成395
实验5.3.6 酚系低黏度环氧树脂的合成398
实验5.3.7 聚丙烯酸类超强吸水剂的制备401
实验5.3.8 强酸型阳离子交换树脂的制备404
实验5.3.9 环保型脲醛树脂的合成407
实验5.3.10 四氢呋喃阳离子开环聚合410
5.4 有机化合物的合成412实验5.4.1 8-羟基喹啉合铝(锌)的制备412
实验5.4.2 酯缩合反应:乙酰乙酸乙酯的制备414
实验5.4.3 氯化反应:2,6-二氯-4-硝基苯胺的制备416
实验5.4.4 硝化反应:对氯邻硝基苯胺的制备418
实验5.4.5 氧化反应:对硝基苯甲醛的制备420
实验5.4.6 Knoevenagel反应:香豆素-3-羧酸的制备422
实验5.4.7 重氮化与偶合反应:甲基橙的制备424
实验5.4.8 格氏反应:三苯甲醇的制备426
实验5.4.9 酰基化与卤化反应:对溴苯胺的合成430
实验5.4.10 相转移催化反应:7,7-二氯双环[4,1,0]庚烷合成433
5.5 设计性与研究性实验的实施流程4345.5.1 实验选题435
5.5.2 文献检索435
5.5.3 实验设计与开题436
5.5.4 实验实施与总结436
参考文献438