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固体碱催化
作者:
[日]小野嘉夫 [日]服部英 著 高滋 乐英红 华伟明 译
定价:
65 元
页数:
354页
ISBN:
978-7-309-09535-7/O.509
字数:
504千字
开本:
16 开
装帧:
精装
出版日期:
2013年5月       
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内容提要


       前言
      
       本书对固体碱催化剂及其在化学反应中的应用作了全面的介绍。与大量的固体酸催化研究工作相比,固体碱催化的研究有些相形见绌。1970年Kozo Tanabe教授出版了《固体酸和碱》一书,这个书名具有划时代的意义,它使“固体碱”在催化界变得众所周知。此书汇集了20世纪50和60年代固体酸和碱催化方面的主要研究工作。1989年Tanabe,Misono教授及本书作者又出版了一部《新固体酸和碱》,补充和增加了20世纪70和80年代该领域的新研究进展。然而这两本书的重点还是在固体酸方面。从20世纪90年代初开始,因为人们认识到固体碱催化的绿色环保优势,固体碱催化材料和催化反应的研究得到了飞速发展。
       与液体碱相比较,固体碱有很多优点。许多有机反应能在含可溶性碱如氢氧化钠的溶液中进行,但在反应时通常使用高于化学计量的碱,反应后会产生化学计量的金属盐,如氯化钠。用固体碱代替液体碱可以使产物、催化剂和溶剂的分离和回收更为简单,同时也可以减少废弃物,而且固体碱是非腐蚀性的。与均相催化相比较,固体碱另一个重要优点关系到溶剂问题。在均相反应中,碱催化剂和反应原料必须同时溶解于一种溶剂中,使溶剂的选择受到了限制。在固体碱催化的反应中,溶剂能溶解反应物(和产物)即可,并且反应还能在无溶剂甚至气相中进行,因此避开了溶剂选择产生的局限性,增加了开发新反应体系的机会。固体碱催化的这些优点,带来了许多新的环境友好反应体系,使固体碱在有机合成中的应用日益广泛。本书中有许多例子证明了固体碱催化在绿色化学中的重要作用。
       本书共有六章。第一章介绍固体碱催化的概念和重要性。第二章介绍固体碱的各种表征方法,包括谱学方法和探针反应。第三和第四章介绍了固体碱材料的制备和性质。第五和第六章详细介绍了固体碱催化的各种反应。通过本书读者不仅可以了解固体碱催化剂的全貌,还能发现适用固体碱催化剂的反应比比皆是。
       作者衷心感谢Kozo Tanabe教授,是他开启了固体碱催化的大门,他对催化科学的热忱不断地教育着我们。Yoshio Ono还要对已故的Tominaga Keii教授的长期鼓励表示衷心的感谢。
       作者特别要感谢新加坡国立大学Chuah Gaik Khan教授、三菱化学公司Hideto Tsuji博士、东京工业大学Toshihide Baba和 Masaki Okamoto教授对本书作出的贡献。作者还要感谢东京工业大学出版社Ippei Ohta先生为本书的编辑和出版所做的工作。最后也是最重要的,我们感谢科学和工程促进基金慷慨的资助。
      
       Yoshio Ono
       Hideshi Hattori
       2010年11月

作者简介

书摘


       目录
      
       前言
      
       第一章 引言
       1.1固体碱和碱催化反应
       参考文献
       1.2固体碱的优点
       参考文献
       1.3固体碱和碱性位的催化作用
       1.3.1酸和碱的定义
       1.3.2提取质子
       1.3.3不经过质子提取的反应物活化
       参考文献
       1.4酸碱位协同作用
       参考文献
       1.5碱催化剂分类
      
       第二章固 体碱催化剂的表征
       2.1表征方法
       参考文献
       2.2指示剂法
       2.2.1均相中酸性函数H_的定义
       2.2.2固体表面碱性位的H_尺度
       2.2.3滴定法测量固体碱的碱性位数目
       2.2.4指示剂法的缺点
       参考文献
       2.3探针分子的吸附脱附方法
       2.3.1探针分子的吸附
       2.3.2中毒法
       2.3.3程序升温脱附
       2.3.4吸附热
       参考文献
       2.4通过与探针分子的作用以光谱法研究固体碱
       2.4.1吸附态二氧化碳的红外光谱
       2.4.2吸附态吡咯的光谱研究
       2.4.3吸附态CHCl3和CDCl3的红外光谱和MAS NMR谱
       2.4.4吸附态炔烃的红外光谱
       2.4.5硝基甲烷的吸附
       2.4.6吸附态碘甲烷的13C MAS NMR
       参考文献
       2.5探针反应
       2.5.1用探针反应表征碱性位
       2.5.2丁烯异构化
       2.5.3醇脱水和脱氢反应
       2.5.42甲基3丁炔2醇的反应
       2.5.5Knoevenagel缩合
       2.5.6丙酮的醛醇加成生成双丙酮醇以及双丙酮醇的反加成
       2.5.7丙酮基丙酮的环化
       参考文献
      
       第三章 固体碱催化剂的制备和催化性能——Ⅰ. 金属氧化物
       3.1碱土金属氧化物
       3.1.1活性位的产生
       3.1.2制备
       3.1.3碱性位表征
       3.1.4反应类型与碱性位最佳强度
       参考文献
       3.2稀土氧化物
       3.2.1制备
       3.2.2表征
       3.2.3催化性能
       参考文献
       3.3氧化锆
       3.3.1制备和相变
       3.3.2表征
       3.3.3催化性能
       3.3.4形态依赖性
       参考文献
       3.4氧化钛
       3.4.1制备
       3.4.2表征
       3.4.3催化性能
       参考文献
       3.5氧化锌
       3.5.1制备
       3.5.2表征
       3.5.3催化性能
       参考文献
       3.6氧化铝
       3.6.1氧化铝的结构和制备
       3.6.2氧化铝的表面性质
       3.6.3催化性能
       参考文献
       3.7混合氧化物
       3.7.1含MgO的混合氧化物
       3.7.2含CeO2的混合氧化物
       3.7.3含Al2O3的混合氧化物
       参考文献
       3.8负载碱金属化合物的金属氧化物
       3.8.1负载碱金属化合物的Al2O9
       3.8.2负载碱金属化合物的碱土金属氧化物
       3.8.3负载碱金属化合物的SiO2和其他载体
       3.8.4KF/Al2O3和CsF/Al2O4
       3.8.5KNH2/Al2O7
       参考文献
       3.9负载碱金属的金属氧化物和碳材料
       3.9.1碱金属修饰的催化剂的制备
       3.9.2碱金属的状态
       3.9.3碱性位的强度
       3.9.4碱性位的模型
       3.9.5催化性能
       参考文献
      
       第四章 固体碱催化剂的制备和催化性能——Ⅱ. 特殊的固体碱材料
       4.1水滑石和由水滑石制备的混合氧化物
       4.1.1水滑石的结构
       4.1.2水滑石的合成
       4.1.3水滑石的热分解
       4.1.4焙烧水滑石的再水合
       4.1.5层间引入阴离子
       4.1.6类水滑石材料用作碱催化剂
       参考文献
       4.2沸石
       4.2.1碱金属离子交换的沸石
       4.2.2负载碱金属氧化物的沸石
       4.2.3负载碱金属的沸石
       参考文献
       4.3磷酸盐、磷灰石
       4.3.1金属磷酸盐
       4.3.2羟基磷灰石、氟磷灰石
       4.3.3天然磷酸盐
       参考文献
       4.4金属氮氧化物
       4.4.1制备
       4.4.2氮化机理
       4.4.3碱性位的表征
       4.4.4催化性能
       参考文献
       4.5阴离子交换树脂
       参考文献
       4.6接枝在固体表面的胺和铵离子
       4.6.1在高比表面氧化硅材料上接枝碱性功能基团
       4.6.2接枝了碱性功能基团的氧化硅催化剂
       4.6.3酸碱双功能催化
       4.6.4包含结构导向剂的催化剂
       参考文献
      
       第五章 固体碱催化反应
       5.1烯烃和炔烃异构化
       5.1.1烯烃异构化
       5.1.2炔烃异构化
       参考文献
       5.2醛醇加成和醛醇缩合
       5.2.1丙醛和丁醛缩合
       5.2.2甘油醛丙酮化合物和丙酮缩合
       5.2.3ClaisenSchmidt缩合反应
       5.2.4Mukaiyama醛醇反应
       5.2.5醛和亚胺与重氮乙酸乙酯反应
       5.2.6气相醛醇缩合反应
       参考文献
       5.3硝基醛醇反应(Henry反应)
       参考文献
       5.4Knoevenagel缩合
       5.4.1催化剂
       5.4.2催化反应
       参考文献
       5.5Michael加成(共轭加成)
       5.5.1活泼的亚甲基化合物加成到α,β-不饱和羰基化合物上
       5.5.2H2S和硫醇的Michael加成
       5.5.3胺加成到α,β-不饱和化合物上
       5.5.4胺加成到丁二烯上
       5.5.5醇的氰乙基化
       5.5.6醇加成到乙烯基酮和乙烯基砜上
       参考文献
       5.6Tishchenko反应
       参考文献
       5.7烷基化反应
       5.7.1酚烷基化
       5.7.2烷基芳烃的侧链烷基化
       5.7.3由活化的亚甲基化合物和甲醇合成α,β-不饱和化合物
       5.7.4醇缩合(Guerbet反应)
       5.7.5腈烷基化(C-烷基化)
       5.7.6N烷基化反应
       5.7.7硫醇与碳酸二甲酯S甲基化(S-烷基化)
       参考文献
       5.8加成反应
       5.8.1加成到环氧化合物
       5.8.2炔烃亲核加成
       5.8.3BaylisHillman反应
       5.8.4羰基化合物的氰基-O-乙氧羰基化
       参考文献
       5.9加氢反应
       5.9.1烯烃加氢
       5.9.2丁二烯加氢
       5.9.3苯甲酸加氢
       参考文献
       5.10转移加氢反应(Meerwein-Ponndorf-Verley还原和Oppenauer氧化)
       5.10.1固体碱催化剂上反应机理
       5.10.2醇对酮的加氢
       5.10.3醇还原硝基化合物和腈
       5.10.4Oppenauer氧化
       5.10.5烃类还原
       参考文献
       5.11酯化和酯基转移
       5.11.1酯化和酯基转移催化剂
       5.11.2碳酸烷基酯与酸和醇的反应
       5.11.3碳酸烷基酯与胺反应
       5.11.4合成单酸甘油酯
       5.11.5合成聚氧乙二醇酯
       参考文献
       5.12液相氧化
       5.12.1分子氧氧化
       5.12.2烯烃由烷基过氧化物环氧化
       5.12.3烯烃由过氧化氢环氧化
       5.12.4H2O2的Baeyer-Villiger氧化反应
       5.12.5硫醇、硫醚和吡啶氧化
       5.12.6醇由分子氧氧化
       5.12.7胺由过氧化氢氧化
       参考文献
      
       第六章 专用的固体碱催化剂
       6.1绿色化学固体碱催化剂
       6.1.1生物柴油合成
       6.1.2合成碳酸二甲酯
       6.1.3H2S和SO2反应
       6.1.4精细化学品的绿色合成
       参考文献
       6.2杂环化合物合成和环转化
       6.2.1合成杂环化合物
       6.2.2杂环化合物环转化
       参考文献
       6.3含磷化合物的反应
       6.3.1Wittig反应
       6.3.2WittigHorner反应
       6.3.3Pudovik反应
       参考文献
       6.4含硅化合物的反应
       6.4.1硅的取代反应
       6.4.2三甲基氰硅烷对环氧化物的开环
       6.4.3硅烷对双键的加成
       6.4.4氧化硅与碳酸二甲酯的反应
       参考文献
       6.5固体碱催化不对称合成
       6.5.1手性助剂存在下金属氧化物催化不对称合成
       6.5.2负载型手性化合物催化不对称合成
       6.5.3手性沸石类材料催化不对称合成
       参考文献
       6.6固体碱作催化剂载体
       6.6.1固体碱对金属催化剂的促进作用
       6.6.2双功能催化
       参考文献

书评       

   

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