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| 編輯推薦： |
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1. 作为化学科学的核心，分子科学是研究分子的结构、合成、转化与功能的科学，是化学科学发展的新形式与新阶段。《分子科学前沿丛书》依托北京分子科学国家研究中心，围绕国家对化学前沿基础研究的需求，从探究分子结构到合成分子、组装分子，再到面向国家重大需求的分子体系的应用，以期通过一批前沿原创著作的出版展现我国化学前瞻性基础研究重大成果。该套丛书的出版将会有力促进我国分子科学领域和相关交叉领域的发展，充分体现北京分子科学国家研究中心在科学理论和知识传播方面的国家功能。2.《分子合成与组装前沿》是《分子科学前沿丛书》的一个分册，本书围绕合成化学的新进展，聚焦双金属有机试剂化学、锰金属有机化学、金属卡宾化学、氮杂环卡宾化学、杂芳烃化合物的不对称催化氢化、复杂天然产物全合成、过渡金属催化反应机理研究、大环主体的识别与组装以及超分子自组装化学等领域，对相关基础概念进行了详细阐述，介绍了这些领域的发展现状及代表性的研究工作。3. 全书采用内文使用110g金太阳书纸，彩色印刷，清晰直观地展现了分子合成与组装前沿领域内的各种分子结构、分子式等。
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| 內容簡介： |
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分子合成是分子科学的核心，分子组装是创造新物质和产生新功能的重要手段。分子合成与组装分别从分子及分子以上层次创造新物质，揭示物质的形成规律与功能化途径，推动了分子科学的发展。本书围绕合成化学的新进展，聚焦双金属有机试剂化学、锰金属有机化学、金属卡宾化学、氮杂环卡宾化学、杂芳烃化合物的不对称催化氢化、复杂天然产物全合成、过渡金属催化反应机理研究、大环主体的识别与组装以及超分子自组装化学等领域，对相关基础概念进行了详细阐述，介绍了这些领域的发展现状及代表性的研究工作。本书主要选取了北京分子科学国家研究中心取得的一些系统性的创新成果，适用于从事分子合成与组装领域的科研院所和大中专高校相关专业的学生和科研人员。
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| 目錄：
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1章 双金属有机合成试剂化学
1.1 前言003
1.2 1，4-二锂-1， 3-丁二烯试剂的合成与结构004
1.3 1，4-二锂-1， 3-丁二烯试剂的反应性研究，006
1.3.1 1.4-二锂- 1，3-丁二烯试剂的分子内反应006
1.3.2 1.4-二锂- 1，3-丁二烯试剂同小分子底物的分子间反应007
1.3.3 1.4-二锂- 1，3-丁二烯试剂同金属卤化物的转金属反应017
1.3.4 1，4-二锂- 1，3-丁二烯试剂作为非纯粹配体合成金属杂芳香化合物的反应035
1.4 其他代表性双 金属有机试剂简介049
1.5 “turbo Grignard”试剂简介052
1.6 总结与展望054
参考文献054
第2章 锰金属有机催化
2.1 锰金属有机催化概述065
2.2 惰性C—H键活化反应065
2.2.1 当量反应065
2.2.2 羰基锰催化的C—H键对碳碳不饱和键的加成反应067
2.2.3 羰 基锰催化的C—H键对碳杂不饱和键的加成反应073
2.2.4 羰 基锰催化的C—H键活化并环化反应078
2.2.5羰 基锰催化的C- H键取代反应085
2.3 不饱和化合物的硅氢化反应096
2.3.1 醛 /酮的硅氢化反应096
2.3.2 羧酸及其衍生物的硅氢化反应097
2.3.3 碳碳不饱和键的硅氢化反应099
2.4 总结与展望102
参考文献102
第3章 基于金属卡宾的合成化学
3.1 金属卡宾简介111
3.2 金属卡宾的经典反应模式113
3.2.1 铑或 者铜催化的卡宾的反应114
3.2.2 钴卡宾的反应119
3.2.3 金卡宾的反应121
3.3 金属卡宾的偶联反应122
3.3.1 钯催化的卡宾的偶联反应124
3.3.2 铜催化的卡宾的偶联反应133
3.3.3 铑催化的卡宾的偶联反应138
3.3.4 其他金属催化的卡宾的偶联反应143
3.4 金属卡宾的聚合145
3.4.1 金属卡宾的链式聚合145
3.4.2 金属卡宾的逐步聚合146
3.5 总结与展望147
参考文献147
第4章 氮杂环卡宾催化
4.1 氮杂环卡宾及其催化反应概述157
4.1.1 氮杂环卡宾概述157
4.1.2 氮杂环卡宾催化反应概述158
4.2 氮杂环卡宾催化醛及亚胺经C1位极性翻转的反应160
4.2.1 氮杂环卡宾催化醛与亚胺的氮杂安息香缩合反应160
4.2.2 氮杂环卡宾催化醛亚胺的极性翻转162
4.3 氮杂环卡宾催化经烯醇 负离子中间体的反应165
4.3.1 氮杂环卡宾催化联烯酮的反应165
4.3.2 氮杂环卡宾催化官能化醛的反应172
4.3.3 氨杂环卡宾催化其他底物的[2 n]环加成反应173
4.4 氮杂环卡宾催化经高烯醇负离子中间体的反应175
4.4.1 氮杂环卡宾催化烯醛的[3 2]环加成反应175
4.4.2 氨杂环卡宾催化烯醛的[3 4]环加成反应177
4.5 氮杂环卡宾催化经双烯醇负离子中间体的反应180
4.6 氮杂环卡宾催化经不饱和酰基唑中间体的反应184
4.6.1 不饱和酰基唑中间体184
4.6.2 氮杂环卡宾催化α-溴代烯醛的反应184
4.6.3 氮杂环卡宾催化不饱和羧酸的反应188
4.7 氮杂环卡宾催化经自 由基中间体的反应190
4.8 氮杂环卡宾催化Michael受体的反应197
4.9 展望199
参考文献199
第5章 芳香杂环化合物的不对称催化氢化反应
5.1 前言207
5.2 离子型手性二胺钌或铱配合物催化剂209
5.3 手性受阻路易斯酸碱对催化剂210
5.4 喹啉衍生物的不对称催化氢化210
5.5 喹喔啉衍生物的不对称催化氢化214
5.6 吲哚衍生物的不对称催化氢化216
5.7 菲啶衍生物的不对称催化氢化217
5.8 吡啶衍生物的催化氢化218
5.9 环状亚胺的不对称催化氢化219
5.10 多元芳 香杂环化合物的不对称催化氢化223
5.11 基于不对称催化氢化的串联反应227
5.12 总结与展望232
参考文献233
第6章 复杂天然产物全合成
6.1 前言239
6.2 杨震课题组的全合成研究成果239
6.2.1 五味子降三萜的全合成239
6.2.2 烯基醚17的不对称合成243
6.2.3 pre-schisanartanin C的全合成246
6.3 雷晓光课题组的全合成研究成果249
6.3.1 倍半萜类天然产物及其寡聚物的仿生全合成249
6.3.2 对映-贝壳杉烷类 二萜天然产物的全合成254
6.3.3 石松生物碱类天然产物的全合成257
6.3.4 杂合体天然产物(-)-incarviatone A的全合成265
6.4 罗佗平课题组的全合成研究成果266
6.4.1 Iboga类生物碱和长春花碱的全合成266
6.4.2 maoecrystal P的首次全合成271
6.4.3 (-)-vinigrol的首次不对称全合成273
参考文献277
第7章 有机化学反应机理研究进展
7.1 前言283
7.2 传统有机化学 反应机理研究进展284
7.2.1 S、Ar 反应284
7.2.2 Corey-Chaykovsky 反应286
7.2.3 手性磷酸催化的不对称Ugi反应287
7.2.4 无金属催化的芳烃C- H键活化反应288
7.2.5 芳 基卤化物的自由基硼化反应290
7.2.6 乙烯基碳正离子的还原偶联反应292
7.2.7 L ewis酸促进的Diels- Alder环加成反应293
7.2.8 Grignard 反应295
7.2.9 1，n -质子转移反应296
7.3 过渡金 属催化的有机化学反应机理研究进展298
7.3.1 金催化的双烯双炔环化异构化反应298
7.3.2 铑催化的桥式[5 2]反应300
7.3.3 铑催化的C—C键活化反应302
7.3.4 铜 催化烯烃的氢胺化反应304
7.3.5 铜催化的原子转移自由基聚合反应305
7.3.6 钯催化的间位C—H键活化反应306
7.3.7 铑催化的四重C—H键活化反应308
7.3.8 镍催化的C—N键活化反应308
7.3.9 动力学/动态学 控制反应一解 决分叉势能面310
7.3.10 金催化的不对称Wagner-Meerwein重排反应314
7.3.11 铁催化[2 2]环加成反应中的二态反应性315
7.3.12 铜卡宾对于炔烃的加成合成手性联烯反应316
7.3.13 铱催化的C—H胺化反应.317
7.3.14 镍催化烯烃的氢酰化反应318
7.3.15 镍催化亚胺的氢烯基化反应319
7.4 总结与展望320
参考文献322
第8章 新型合成大环主体的分子识别与组装
8.1 前言329
8.2 新型三蝶烯衍生大环主体的合成、识别与组装332
8.2.1 大三环聚醚332
8.2.2 三蝶烯三冠醚349
8.2.3 螺芳烃355
8.3总结与展望365
参考文献366
第9章 超分子自组装及其应用
9.1 超分子与自组装的基本研究范畴373
9.1.1 从合成化学到超分子化学373
9.1.2 超分子体系的特征376
9.1.3 超分子自组装的研究范式377
9.2 典型超分子体系378
9.2.1 大环与主客体体系378
9.2.2 基于大环与主客体体系的超分子组装及应用384
9.3 典型自组装体系390
9.3.1 单分子膜、双分子膜、多层膜390
9.3.2 胶束和囊泡395
9.3.3 超分子凝胶399
9.4 展望408
9.4.1 自组装的驱动力408
9.4.2 超分子组装基元与组装方法408
9.4.3 多层次多组分自组装过程及调控409
9.4.4 超分子机器409
9.4.5 超分子功能材料410
9.4.6 生命启发的自组装411
9.4.7 超分子自组装的挑战412
参考文献 413
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| 內容試閱：
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分子合成是分子科学的核心，分子组装是创造新物质和产生新功能的重要手段。分子合成与组装分别从分子及分子以上层次创造新物质，揭示物质的形成规律与功能化途径，推动了分子科学的发展。一方面，自从人们在原子、离子、分子层次对化学键的本质有了深刻认识，化学的发展突飞猛进，通过不同化学键的选择性断裂、形成及重组，化学家创造了数千万种分子。人们不断探索新的合成方法，创制新的分子，开发新的功能，实现了分子合成科学的繁荣。另一方面，随着大量天然小分子、大分子的发现，以及大量人工分子的合成，人们对由分子构建的微观物质世界有了更深刻的认识，意识到了分子间的非共价相互作用也是创造新物质的重要手段。以分子间非共价相互作用为核心的分子组装化学，在过去几十年间得到了蓬勃发展。在分子合成与组装领域，人们仍面临诸多挑战。在分子合成领域，常见的金属有机合成试剂包括有机锂试剂、格氏试剂、有机铜试剂、有机锌试剂、有机铝试剂等，其通常是单金属试剂，与之相比，分子中存在两个碳金属键的双金属有机试剂由于分子内或分子间的协同作用而表现出不同于单金属试剂的反应性，甚至表现出全新的反应模式，但目前对于双金属有机试剂的制备、结构和反应性的相关研究较少；后过渡金属催化剂在均相催化领域一直占据主导地位，但贵金属存在成本高、毒性大、储量少等缺点，寻找和开发廉价低毒的丰产金属催化剂，已成为近年来学术界和工业界持续关注的热点方向；过渡金属催化的卡宾化学已得到很大发展，自由卡宾与金属配位后形成的金属卡宾在一定程度上稳定了卡宾物种，但多数金属卡宾中间体在室温下依然非常活泼，反应过程中金属卡宾中间体的分离、表征及反应性控制依然存在很大的挑战，高效的卡宾催化剂种类还很有限；过渡金属催化的不对称氢化是目前研究得非常深入的一类反应，并已实现工业上的规模化应用，但与前手性烯烃、酮和亚胺底物不同，具有芳香稳定化能的芳香杂环化合物的不对称氢化发展相对缓慢，全碳芳香化合物的不对称氢化还未取得实质性进展；天然产物分子是新药开发的重要来源，得益于新的合成策略和方法学的发展，天然产物的全合成近年来取得了重要进展，但大多数有重要生物活性的天然产物小分子面临来源受限、深度结构修饰困难等问题，快速高效和大量合成依然是该领域存在的挑战；反应机理研究帮助人们从分子水平上理解有机反应发生的详细历程，计算化学可以阐明反应中间体及过渡态的结构和相对能量，但如何更好地指导新反应和新催化剂的设计依然存在挑战。在分子组装领域，国际前沿研究开始从简单组装、静态和平衡态组装逐渐过渡到多级组装、动态和非平衡态组装，从不可控组装发展到可控组装，创制具有动态响应、自适应和自修复等特点的新型自组装体系成为目前该领域的研究热点。在此背景下，如何加深对超分子化学基本问题的理解、设计合成新的大环分子和新的组装基元，以及更好地描述和利用非共价键之间的协同作用显得尤为重要。此外，关于序列型的超分子组装体系或者超分子聚合物的报道至今还很少，如何关联各个组分之间的相互作用、各层次结构等仍然十分困难。解决上述这些具有挑战性的问题，实现分子合成与组装过程的精准化、绿色化和高通量化，就需要对分子合成与组装所涉及的相关知识有深刻和系统的理解，这是编著本书的出发点和目的之一。近年来，国内外报道了大量的优秀研究成果，极大地推动了分子合成与组装领域的发展。由于篇幅限制，我们仅从这些启发性的研究报道中主要选取了北京分子科学国家研究中心取得的一些系统性的创新成果来进行介绍。因此，本书围绕合成化学的新进展，聚焦双金属有机试剂化学、锰金属有机化学、金属卡宾化学、氮杂环卡宾化学、杂芳烃化合物的不对称催化氢化、复杂天然产物全合成、过渡金属催化反应机理研究、大环主体的识别与组装以及超分子自组装化学等领域，对相关基础概念进行了详细阐述，介绍了这些领域的发展现状及代表性的研究工作。希望本书能为初涉该领域的学生和科研人员提供知识储备，为相关科技工作者展示合成化学的研究现状，并为有志于从事该领域研究的青年同行提供一定的指导。本书第１章双金属有机合成试剂化学由张永亮、魏俊年、张文雄、席振峰编写；第２章锰金属有机催化由杨芸辉、王从洋编写；第３章基于金属卡宾的合成化学由周奇、王剑波编写；第４章氮杂环卡宾催化由高中华、叶松编写；第５章芳香杂环化合物的不对称催化氢化反应由冯宇、冯向青、杜海峰、范青华编写；第６章复杂天然产物全合成由杨震、雷晓光、罗佗平编写；第７章有机化学反应机理研究进展由崔琦、樊星、李晨龙、李俊、杨昱升、王熠、张攀、周艺、余志祥编写；第８章新型合成大环主体的分子识别与组装由韩莹、陈传峰编写；第９章超分子自组装及其应用由刘鸣华、张莉、汪含笑、欧阳光辉编写。由于撰写时间仓促、涉及人员较多，书中难免存在诸多不足，欢迎广大读者批评指正。
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