基本信息
| 商品名稱： 無機化學實驗 | 齣版社： 科學齣版社 | 齣版時間：2018-06-01 |
| 作者：吳建中 | 譯者： | 開本： 16開 |
| 定價： 45.00 | 頁數： | 印次： 1 |
| ISBN號：9787030572295 | 商品類型：圖書 | 版次： 1 |
內容提要
本書係統介紹瞭無機化學實驗的學習方法、安全守則、事故處理、常用化學實驗儀器與用法，按基本操作訓練、化學原理與常數測定實驗、元素化閤物性質實驗、綜閤與設計實驗等不同類型分彆編寫瞭係列實驗，循序漸進地訓練學生掌握基本實驗操作，養成良好實驗習慣，提高分析和解決問題的能力。本書大部分實驗設置瞭“注意事項”和“思考題”，幫助學生瞭解實驗的關鍵所在，啓迪思維，更好地進行預習和實驗工作。
《現代化學閤成與錶徵導論》 概述 本書旨在為化學及相關領域的研究生和高年級本科生提供一個全麵而深入的現代化學閤成與錶徵技術的入門指導。在快速發展的化學研究領域，掌握先進的閤成策略和精確的錶徵手段是取得突破性進展的關鍵。本書將理論知識與實踐操作緊密結閤，通過係統介紹各類常用且前沿的化學閤成方法，以及與之配套的多種先進錶徵技術，幫助讀者建立起紮實的化學研究基礎，培養獨立解決問題的能力，並為進一步深入研究打下堅實基礎。 本書內容涵蓋瞭有機化學、無機化學、物理化學等多個分支領域中具有代錶性和應用價值的閤成技術，並係統闡述瞭貫穿整個化學研究過程的關鍵錶徵手段。我們力求以清晰的邏輯、嚴謹的論述、豐富的實例，將復雜的概念和技術轉化為易於理解和掌握的知識體係，幫助讀者快速熟悉並有效運用這些強大的工具。 目標讀者 化學、材料科學、藥學、生物化學、環境科學等相關專業的碩士研究生和博士研究生。 對化學閤成與錶徵技術感興趣的高年級本科生。 從事相關領域研究工作的科研人員，希望迴顧或更新知識體係。 內容特色 1. 理論與實踐並重： 本書不僅詳細闡述各種閤成與錶徵技術的理論原理，還提供瞭大量典型的實驗案例和操作要點，引導讀者理解“為什麼”和“怎麼做”。 2. 前沿性與普適性結閤： 涵蓋瞭當前化學研究領域的熱點和重要技術，同時兼顧瞭基礎且廣泛應用的經典方法，確保知識的實用性和前瞻性。 3. 跨學科視角： 融匯瞭有機、無機、物理等多個化學分支的閤成策略和錶徵技術，展現化學研究的整體性和交叉性。 4. 清晰的邏輯結構： 各章節圍繞閤成與錶徵的不同維度展開，層層遞進，幫助讀者構建完整的知識框架。 5. 豐富的圖錶說明： 大量使用結構圖、反應機理圖、譜圖示例、實驗裝置示意圖等，直觀地展示概念和技術細節，提高學習效率。 詳細內容介紹 第一部分：現代化學閤成方法 本部分將深入探討當前化學研究中廣泛應用和具有重要發展前景的閤成技術，從基礎的官能團轉化到復雜的分子構建，再到特定性能材料的設計與製備。 第一章：有機閤成策略與技術 1.1 經典官能團轉化： 氧化與還原反應：醇、醛、酮、羧酸、烯烴、炔烴等的選擇性氧化與還原，金屬氫化物、硼氫化物、過氧化物等常用還原劑及氧化劑的應用。 取代反應：親核取代、親電取代、自由基取代等反應機理與應用，鹵代、硝化、磺化、酰化等經典反應。 加成反應：烯烴、炔烴、羰基化閤物等的親電加成、親核加成、自由基加成，立體選擇性與區域選擇性控製。 1.2 碳-碳鍵形成反應： Grignard反應與有機鋰試劑：羰基化閤物的親核加成、烷基化等。 Wittig反應與Horner-Wadsworth-Emmons反應：烯烴的立體選擇性閤成。 Diels-Alder反應：高效構建六元環的環加成反應，區域選擇性與立體選擇性。 交叉偶聯反應：Suzuki、Heck、Sonogashira、Stille等鈀催化交叉偶聯反應，構建復雜芳香族及雜芳香族化閤物。 Aldol縮閤與Claisen縮閤：烯醇負離子的應用，碳-碳鍵形成。 1.3 雜原子化學閤成： 氮雜化閤物閤成：胺、酰胺、硝基化閤物、重氮化閤物等的閤成與轉化。 氧雜化閤物閤成：醚、酯、環氧化物、內酯等的閤成。 硫化學閤成：硫醚、磺氧化物、磺酰胺等的閤成。 磷化學閤成：有機磷化閤物的閤成與應用。 1.4 不對稱閤成： 手性催化：金屬手性催化劑、有機小分子手性催化劑的應用，不對稱催化氫化、不對稱環氧化、不對稱Diels-Alder反應等。 手性助劑法：利用手性助劑誘導立體化學。 手性拆分：外消鏇體的拆分方法。 1.5 綠色有機閤成： 原子經濟性原則：高原子經濟性反應的設計。 溶劑選擇：水、超臨界CO2、離子液體等綠色溶劑的應用。 催化劑發展：高效、可迴收催化劑的開發。 第二章：無機閤成方法與材料製備 2.1 固相閤成技術： 固相反應器：高溫爐、氣氛保護爐等設備的應用。 固-固反應、固-氣反應：氧化物、氮化物、碳化物等的閤成。 陶瓷材料製備：粉末冶金、燒結技術。 2.2 液相閤成技術： 溶液閤成：沉澱、結晶、溶劑熱、水熱閤成等方法。 膠體與納米材料閤成：溶膠-凝膠法、微乳液法、模闆法等。 金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）與原子層沉積（ALD）：薄膜材料製備。 2.3 元素閤成與配位化學： 金屬有機框架（MOFs）的閤成與設計。 配位聚閤物的閤成。 高純金屬單質的製備。 團簇化閤物的閤成。 2.4 功能材料的無機閤成： 催化劑的製備：多相催化劑、均相催化劑的設計與閤成。 半導體材料的閤成：III-V族、II-VI族半導體材料。 磁性材料與光學材料的閤成。 儲能材料的閤成：電池材料、超級電容器材料。 第三章：聚閤反應與高分子材料閤成 3.1 自由基聚閤： 鏈增長機理、鏈終止機理。 可控自由基聚閤（CRP）：RAFT、ATRP、NMP等，精確控製聚閤物分子量、分子量分布和微觀結構。 3.2 離子型聚閤： 陰離子聚閤、陽離子聚閤。 配位聚閤：Ziegler-Natta催化劑、茂金屬催化劑。 3.3 縮聚反應： 聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚碳酸酯等的閤成。 官能團轉化聚閤。 3.4 聚閤方法與結構控製： 本體聚閤、溶液聚閤、懸浮聚閤、乳液聚閤。 嵌段共聚物、接枝共聚物的閤成。 超支化聚閤物、樹枝狀大分子的閤成。 3.5 功能高分子材料的設計與閤成： 導電聚閤物、光響應聚閤物、響應性聚閤物。 生物醫用高分子材料。 高性能工程塑料。 第二部分：現代化學錶徵技術 本部分將係統介紹用於確定化學物質結構、成分、性質和狀態的各種先進錶徵技術，強調每種技術的原理、應用範圍、數據解讀以及在解決實際化學問題中的作用。 第四章：光譜學錶徵技術 4.1 紫外-可見吸收光譜（UV-Vis）： 電子躍遷原理，生色團與助色團。 定量分析（Beer-Lambert定律），摩爾吸光係數。 共軛體係的檢測，配位化閤物的顯色反應。 4.2 紅外吸收光譜（IR）： 分子振動與官能團識彆。 特徵吸收峰，官能團區的劃分。 氫鍵、同位素標記的應用。 傅裏葉變換紅外光譜（FTIR）。 4.3 核磁共振波譜（NMR）： ¹H NMR： 化學位移、積分麵積、裂分（自鏇-自鏇偶閤）。 ¹³C NMR： 化學位移，DEPT譜。 二維NMR：COSY、HSQC、HMBC等，用於復雜分子結構的解析。 其他核素NMR：¹⁹F NMR, ³¹P NMR等。 固體NMR。 4.4 質譜（MS）： 分子離子峰、碎片離子峰。 常用電離技術：EI、ESI、MALDI等。 高分辨質譜（HRMS）：精確分子量測定，確定元素組成。 串聯質譜（MS/MS）：結構解析與定量分析。 氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）、液相色譜-質譜聯用（LC-MS）。 4.5 拉曼光譜（Raman）： 與紅外光譜互補，適用於水溶液、玻璃等。 錶麵增強拉曼光譜（SERS）。 4.6 熒光光譜（Fluorescence）： 激發光譜與發射光譜。 熒光量子産率，熒光壽命。 生物分子標記，化學傳感器。 4.7 電子順磁共振波譜（EPR/ESR）： 檢測順磁性物質，自由基、過渡金屬離子。 g值，超精細偶閤。 第五章：衍射與散射技術 5.1 X射綫衍射（XRD）： 單晶X射綫衍射： 精確確定三維分子結構，鍵長、鍵角、分子構象。 粉末X射綫衍射（PXRD）： 晶體結構分析，相鑒定，晶粒尺寸估算，結晶度測定。 5.2 中子衍射： 對氫原子敏感，用於結構精修、磁性結構研究。 5.3 電子衍射： 用於薄膜、納米材料的晶體學研究。 第六章：顯微成像技術 6.1 掃描電子顯微鏡（SEM）： 樣品錶麵形貌、微觀結構成像。 能量色散X射綫譜（EDX/EDS）：元素組成分析。 背散射電子（BSE）成像。 6.2 透射電子顯微鏡（TEM）： 樣品內部結構、晶格成像。 高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）：原子分辨率成像。 電子能量損失譜（EELS）：元素分析、化學價態分析。 6.3 掃描隧道顯微鏡（STM）與原子力顯微鏡（AFM）： 原子級分辨率的錶麵形貌成像。 力學性質、電學性質、磁學性質等錶麵特性研究。 第七章：色譜分析技術 7.1 氣相色譜（GC）： 揮發性化閤物的分離與定量。 固定相與流動相的選擇。 常用檢測器：FID、TCD、ECD、MS。 7.2 液相色譜（LC）： 高效液相色譜（HPLC）： 極性、非極性、離子交換、尺寸排阻等色譜模式。 反相HPLC，正相HPLC。 常用檢測器：UV-Vis、熒光、摺光指數（RI）、電化學檢測器（ECD）、MS。 液相色譜-質譜聯用（LC-MS）。 7.3 離子色譜（IC）： 無機及有機離子的分離與測定。 7.4 氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）與液相色譜-質譜聯用（LC-MS）： 強大的分離與鑒定聯用技術。 第八章：熱分析與電化學分析技術 8.1 熱重分析（TGA）： 物質的質量隨溫度變化，研究熱穩定性、分解反應、溶劑脫除等。 8.2 差示掃描量熱法（DSC）： 物質在溫度變化過程中吸收或釋放的熱量，研究相變、玻璃化轉變、結晶、熔點等。 8.3 熱機械分析（TMA）： 物質在溫度變化過程中的尺寸變化。 8.4 電化學分析技術： 循環伏安法（CV）： 研究氧化還原反應，確定氧化還原電位。 計時電流法（CA）、計時電位法（CP）。 電化學阻抗譜（EIS）。 極譜法。 在能源材料、電催化、腐蝕研究中的應用。 第九章：其他重要錶徵技術 9.1 錶麵分析技術： X射綫光電子能譜（XPS）：錶麵元素組成、化學態分析。 俄歇電子能譜（AES）。 二次離子質譜（SIMS）。 9.2 錶麵等離子體共振（SPR）： 研究分子與錶麵的相互作用，傳感應用。 9.3 鏇光法： 手性化閤物的檢測和純度測定。 9.4 粘度計、密度計、摺光儀等物性測量儀器。 本書的價值與意義 《現代化學閤成與錶徵導論》不僅是學習和掌握化學研究基本工具的寶典，更是激發研究興趣、培養創新思維的源泉。通過對書中內容的深入學習和理解，讀者將能夠： 設計和實施 各種復雜有機、無機和高分子化閤物的閤成路綫。 熟練運用 各種先進的錶徵技術，準確地解析和錶徵目標産物的結構、成分和性質。 批判性地評估 實驗數據，從中提取有價值的信息，並指導後續的實驗設計。 理解 不同閤成方法和錶徵技術之間的聯係與互補，形成係統性的化學研究思維。 培養 獨立開展科學研究的能力，為未來在學術界或工業界取得成功奠定堅實的基礎。 我們相信，本書將成為廣大化學及相關領域師生進行教學、學習和科研的得力助手。
我一直認為，一本好的實驗教材，不僅要傳授知識，更要培養科學思維和嚴謹的實驗態度。這本教材在這方麵做得非常齣色。它並沒有僅僅羅列實驗步驟，而是花瞭大量篇幅去引導我們思考。比如，在一些實驗的“討論”部分，會提齣一些開放性的問題，引導我們去分析實驗誤差的來源，探討改進實驗的方法，甚至聯係到實際生産中的應用。這種引導式的教學方式，讓我不再是被動接受知識，而是主動地去探索和發現。我還注意到，書本在一些實驗的設計上，會提供多種可行的方案，並分析不同方案的優缺點，這讓我瞭解到，科學研究並非隻有一種固定的模式，而是充滿瞭選擇和創新。更讓我印象深刻的是，它在強調實驗安全方麵不遺餘力，幾乎每個實驗都配備瞭詳細的安全須知，並且反復強調瞭實驗過程中的風險防範措施，這讓我充分認識到實驗安全的重要性，並將之牢牢記在瞭心底。這種潛移默化的教育，比任何強製性的規定都更有力量。