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| 編輯推薦： |
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硒是一种非金属元素，具有丰富的化学形态。硒的应用非常广泛，可以用作光敏材料、电解锰行业催化剂、动物体必需的营养元素和植物有益的营养元素等。近年来，随着世界经济的发展和新的应用领域的出现，硒的下游需求不断增长，传统硒产品和高端硒产品及其消费结构也在不断调整以适应新的需求和变化。本书系统介绍硒的结构与化学反应，以及硒化学在材料科学领域、药物合成、生物分子合成等方面的应用，对于硒、硒化学研究和开发以及学科发展具有重要意义。
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| 內容簡介： |
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本书分为四部分，共十八章：第一部分，结构与反应，是全书的理论基础，第一章是结构理论与分析检测技术；第二章是化学反应，介绍自由基反应、酸碱反应、氧化还原反应、协同反应、光化学反应和固体表面化学反应。第二部分，硒的无机化学，包括单质硒、硒的二元化合物和硒的多元化合物。第三部分，硒的有机化学，包括硒的有机化学导论、硒醇、硒醚和二硒醚、次 酸及其衍生物、硒羰基化合物、 盐、硒亚砜和硒砜、亚 酸和 酸及其衍生物。第四部分，生命中的硒，介绍全球硒循环和硒在生物中的代谢与作用，包括具有生物活性的硒化合物、硒与微生物、硒与植物、硒与动物和硒与人类健康。本书既系统介绍硒化学知识，又提供研究方法，也指明硒化学的发展趋势，既有系统概括又有具体实例，特别适合有机化学、合成化学等相关领域研究人员以及高等院校师生参考。
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| 目錄：
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第一部分 结构与反应
第一章 结构理论与分析检测技术 2
第一节 原子结构理论 2
一、波函数 2
二、原子轨道的角度分布 6
三、原子的电子壳层结构 7
第二节 元素周期表和元素周期律 9
一、元素周期表和元素周期律概述 9
二、元素性质的递变规律 10
第三节 分子结构理论 13
一、价键理论 14
二、分子轨道理论及其应用 16
三、分子性质的计算方法 23
四、构象与立体电子效应 25
第四节 配合物的结构 31
一、配合物的价键理论 31
二、配合物的晶体场理论 32
三、配合物的配位场理论 34
四、十八电子规则和电子计数法 36
五、硫族元素的配位方式 38
第五节 第十六族元素的性质递变规律 39
一、第十六族元素的无机化合物 40
二、第十六族元素的有机化合物 42
第六节 分析检测技术 47
一、质谱联用技术 47
二、核磁共振波谱学 50
三、77Se核磁共振波谱学 52
四、自由基的结构与电子自旋共振波谱学 58
参考文献 61
第二章 化学反应 63
第一节 反应热力学 63
一、等温方程和键离解自由能 63
二、硒的热力学 67
第二节 反应动力学 69
一、反应速率及其方程 69
二、影响反应速率的因素 75
三、合成动力学稳定化合物的策略 90
第三节 自由基反应 91
一、自由基的产生 91
二、自由基的基元反应 94
三、自由基的链式反应 101
第四节 酸碱反应 108
一、酸碱理论 108
二、酸碱反应 113
三、酸碱反应的机理 113
第五节 氧化还原反应 114
一、电势和电化学电池 114
二、电极反应动力学 118
三、电化学测量 121
四、氧化还原反应的机理 124
五、硒的无机电化学 125
六、硒的有机电化学 127
第六节 配合物的反应 130
一、配合物的亲核取代反应 131
二、配合物的氧化加成与还原消除 134
三、配合物的插入反应与消除反应 138
四、硫族配合物的合成方法学 139
第七节 协同反应 143
一、环加成反应 143
二、σ键迁移反应 144
三、顺式热消除反应 146
第八节 光化学反应 149
一、光化学原理 149
二、单线态氧的光化学反应 160
三、有机硒化合物的光化学反应 162
第九节 固体表面的化学反应 168
一、固体材料的表征 168
二、固体表面的吸附 171
三、硒在固体表面的吸附 174
四、纳米材料 180
第十节 硒和硫化学性质的比较 186
一、酸度 187
二、亲核性 187
三、离去能力 188
四、超价 188
五、亲电性 189
六、亲核性、亲电性、离去能力的综合比较 190
七、更弱的π键 190
八、氧化还原性质 190
九、大自然选择硒的原因 192
参考文献 193
第二部分 硒的无机化学
第三章 单质硒 199
第一节 硒元素的分布以及同位素 199
第二节 单质硒的制备 199
一、硒的提取 199
二、硒的纯化 200
三、纳米硒的制备 201
第三节 单质硒的物理性质 202
一、三方灰硒 202
二、单斜硒 202
三、无定形红硒 203
四、玻璃状黑硒 203
第四节 单质硒的化学性质 203
一、单质硒与非金属单质的反应 203
二、单质硒与金属单质的反应 203
三、单质硒与无机化合物的反应 204
四、单质硒与有机化合物的反应 205
参考文献 208
第四章 硒的二元化合物 210
第一节 硒化氢 210
一、硒化氢的制备 210
二、硒化氢的物理性质 210
三、硒化氢的化学性质 211
第二节 金属硒化物 212
一、金属硒化物的制备 212
二、金属硒化物的物理性质 213
三、金属硒化物的化学性质 213
第三节 其它非金属硒化物 215
一、二硒化碳 215
二、氮化硒 216
三、硒化磷 217
四、卤化硒 219
五、氧化硒 227
参考文献 232
第五章 硒的多元化合物 234
第一节 二卤氧化硒 234
一、二卤氧化硒的制备 234
二、二卤氧化硒的物理性质 234
三、二卤氧化硒的化学性质 234
第二节 二氟二氧化硒 236
一、二氟二氧化硒的制备 236
二、二氟二氧化硒的物理性质 236
三、二氟二氧化硒的化学性质 236
第三节 含氧酸及其盐 236
一、亚硒酸及其盐 236
二、硒酸及其盐 238
三、卤基含氧酸及其盐 239
参考文献 240
第三部分 硒的有机化学
第六章 硒的有机化学导论 243
第一节 有机硒化合物的分类与命名 244
第二节 有机硒化合物的性质 245
第三节 有机硒化合物催化的反应 246
一、加成环化反应 247
二、加成反应 250
三、取代反应 252
四、氧化反应 253
参考文献 255
第七章 硒醇 257
第一节 硒醇的制备 257
第二节 硒醇的物理性质 258
第三节 硒醇的化学性质 260
一、酸性 260
二、还原性 261
三、加成反应 263
四、取代反应 265
五、氧化加成反应 267
第四节 硒醇在有机合成中的应用 268
参考文献 270
第八章 硒醚和二硒醚 272
第一节 硒醚的制备 272
一、以无机硒化合物为原料的制备 272
二、以有机硒化合物为原料的制备 273
第二节 硒醚的物理性质 279
第三节 硒醚的化学性质 280
第四节 硒醚在有机合成中的应用 284
一、叠氮芳基硒醚的合成及其应用 284
二、炔烯基硒醚的环化合成硒吩 285
三、硒稳定的碳负离子在有机合成中的应用 287
四、硒稳定的碳正离子在有机合成中的应用 290
五、硒醚作为烃基自由基的前体在有机合成中的应用 291
六、硒醚作为配体用于合成金属催化剂 294
七、硅硒醚在有机合成中的应用 296
第五节 二硒醚的制备 297
一、(2，6-Mes2C6H3Se)2的制备 298
二、(C6F5Se)2的制备 299
三、二烷基二硒醚的制备 299
第六节 二硒醚的物理性质 300
第七节 二硒醚的化学性质 300
第八节 二硒醚在有机合成中的应用 306
一、原位产生亲电硒试剂的合成应用 306
二、原位产生亲核硒试剂的合成应用 311
三、原位产生自由基硒试剂的合成应用 312
四、催化内过氧化反应 317
五、二硒醚模拟GPx的抗氧化活性 318
六、合成金属簇合物 319
参考文献 319
第九章 次月西酸及其衍生物 323
第一节 次月西酸及其衍生物的制备 323
一、CF3SeCl的制备 324
二、PhSeSCN的制备 324
第二节 次月西酸及其衍生物的物理性质 324
第三节 次月西酸及其衍生物的化学性质 326
一、次月西酸酐的水解反应 327
二、次月西酸以及次月西酸酐与硫醇进行的取代反应 327
三、次月西酸的氧化反应 328
四、次月西酸的消除反应 330
五、次月西酸的还原反应 330
六、次月西酰卤及其衍生物的反应 331
第四节 次月西酸衍生物在有机合成中的应用 336
一、次月西酰卤及其衍生物在有机合成中的应用 336
二、硒-砜化反应及其在有机合成中的应用 339
三、硒氰酸酯在有机合成中的应用 345
参考文献 346
第十章 硒羰基化合物 348
第一节 硒醛和硒酮 348
一、硒醛和硒酮的制备 348
二、硒醛和硒酮的物理性质 351
三、硒醛和硒酮的化学性质 351
第二节 硒羧酸及其衍生物 354
一、硒羧酸 354
二、硒羧酸酯 356
三、硒酰胺 358
第三节 异硒氰酸酯及其衍生物 366
一、异硒氰酸酯 366
二、硒脲 371
参考文献 376
第十一章 钅西钅翁盐 378
第一节 钅西钅翁盐的制备 378
第二节 钅西钅翁盐的物理性质 381
第三节 钅西钅翁盐的化学性质 382
一、负离子交换反应 382
二、亲核取代反应 382
三、重排反应 383
四、消除反应 383
五、还原反应 383
六、钅西钅翁盐芳香环上的亲电取代反应 384
第四节 钅西钅翁盐在有机合成中的应用 384
一、钅西钅翁盐作为离子液体和催化剂 384
二、合成α，β-不饱和酮 385
三、不饱和钅西钅翁盐的亲核反应 385
四、烯丙基硒叶立德的[2，3]-σ键迁移重排 386
参考文献 386
第十二章 硒亚砜和硒砜 387
第一节 硒亚砜 387
一、硒亚砜的制备 387
二、硒亚砜的物理性质 389
三、硒亚砜的化学性质 389
四、硒亚砜在有机合成中的应用 393
第二节 硒砜 399
一、硒砜的制备 399
二、硒砜的物理性质 400
三、硒砜的化学性质 401
四、硒砜在有机合成中的应用 403
参考文献 408
第十三章 亚月西酸和 酸及其衍生物 410
第一节 亚月西酸和月西酸的制备 410
一、亚月西酸的制备 410
二、月西酸的制备 411
第二节 亚月西酸和月西酸的物理性质 412
第三节 亚月西酸和月西酸及其衍生物的化学性质 416
一、亚 酸及其衍生物的化学性质 416
二、 酸及其衍生物的化学性质 421
第四节 亚月西酸和月西酸及其衍生物在有机合成中的应用 423
一、作为氧化剂和催化剂在有机合成中的应用 423
二、作为硒化剂在有机合成中的应用 432
参考文献 433
第四部分 生命中的硒
第十四章 具有生物活性的硒化合物 438
第一节 合成的硒药物 438
一、抗氧化剂和抗炎药 438
二、抗癌药 442
三、抗高血压药 444
四、抗病毒药和抗菌药 444
五、抗阿尔茨海默病药 445
六、抗原生动物活性药 445
七、抗抑郁药 445
第二节 硒氨基酸和硒肽 446
一、氨基酸的化学性质 447
二、肽的化学合成 450
三、硒氨基酸的化学合成 453
四、硒半胱氨酸在蛋白质化学合成中的应用 458
第三节 硒蛋白质 464
一、人体硒蛋白质的分类 464
二、硒蛋白质的功能 465
三、蛋白质的生物合成 472
四、硒蛋白质的生物合成 472
第四节 氢化酶 473
一、氢化酶的分类及功能 473
二、[FeNiSe]-氢化酶的特性 474
三、[FeNiSe]-氢化酶高活性的化学基础 474
第五节 硒糖 475
一、糖的结构与化学性质 475
二、糖的保护基化学 485
三、低聚糖的合成方法学 488
四、硒糖的合成方法学 499
五、多糖的硒化 505
第六节 硒核酸 510
一、核酸 510
二、聚核苷酸的化学合成 512
三、硒核苷酸 516
参考文献 524
第十五章 硒与微生物 528
第一节 大气的硒循环 528
一、大气硒源和全球通量 529
二、大气硒的物理和化学形态 530
三、硒的大气传输、转化和沉积 532
四、硒的同位素分馏 534
第二节 微生物与硒循环 535
一、硒还原细菌 535
二、硒氧化细菌 535
第三节 硒还原细菌 536
一、硒酸根呼吸菌 536
二、亚硒酸根呼吸菌 537
三、单质硒呼吸菌 538
四、微生物引起的硒的同位素分馏 539
第四节 硒酸根和亚硒酸根的还原机理 539
一、硒酸根的还原 539
二、亚硒酸根的还原 540
三、元素硒的产生位置与排出 542
第五节 硒还原菌的生物技术应用 542
一、微生物还原硒处理废水 542
二、除硒酸根和亚硒酸根的生物反应器 543
三、微生物制备功能硒化物纳米材料 543
参考文献 543
第十六章 硒与植物 545
第一节 土壤中的硒 545
一、土壤中硒的浓度 545
二、土壤中硒的化学反应 546
第二节 植物中硒的吸收与代谢 548
一、植物中硒的吸收与代谢的机理 548
二、硒在植物中的作用 552
第三节 植物的生物强化 554
参考文献 555
第十七章 硒与动物 556
第一节 动物对硒的吸收方式 556
一、硒在动物中的存在形态 556
二、动物对硒的吸收方式 556
第二节 硒在动物中的作用 559
一、硒的营养功能 559
二、硒缺乏与硒补充 559
参考文献 561
第十八章 硒与人类健康 562
第一节 人体中硒的吸收与代谢 562
第二节 硒在人体中的作用 564
第三节 硒与有毒元素的相互作用 565
一、硫醇和硒醇生物分子的汞和甲基汞的配合物 566
二、硒促进汞元素的生物矿化 569
参考文献 570
附录 572
附录1 物质的标准生成焓 572
附录2 氧族元素的标准电势图 575
附录3 硫族有机化合物的电势 576
|
| 內容試閱：
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硒是生物学中最有趣的元素之一，因为它对大多数生物来说既是必需的，又是有毒的，与其它微量元素相比，硒的缺乏和毒性之间的窗口很窄。
许多生物之所以需要硒，是因为含有大量的硒蛋白质，它们的催化活性位置含有硒半胱氨酸残基。
自然界将含必需微量元素硒的氨基酸作为第21 种氨基酸——硒半胱氨酸（SeCys，Sec；U）组装到硒蛋白质中：硒蛋白质具有氧化还原功能；哺乳动物硒蛋白质参与清除自由基（预防癌症）、免疫功能（抵抗病原体）、甲状腺功能和生殖功能。因此，适量的硒浓度有利于动物和人类的健康。对人类来说，成人每日摄入量的安全范围是40～400μg/d。
大自然为什么选择了硒？硒在地壳中的分布极不均匀，其天然丰度只有硫的1/55500～1/6000。虽然硒和生物学上更常见的同族的硫元素在许多方面是相似的，包括电负性、原子半径和氧化数，但是硒半胱氨酸与其对应的半胱氨酸（Cys）之间还是存在明显的差异，包括侧链pKa（硒半胱氨酸为5.24，半胱氨酸为8.25）、亲核性（硒半胱氨酸>半胱氨酸）和氧化还原电势（硒半胱氨酸比半胱氨酸约低160mV）。因此，在活性位置引入SeCys而非Cys可以提高酶的氧化还原（催化）活性。
实际上，几乎在所有化学反应中，硒都快于硫进行的同样反应，因此容易得出这样的结论：由于高的化学反应活性尤其是高的氧化还原活性，大自然选择了硒来代替硫以加速酶催化反应。
以下是几点声明：①收录的热力学、电化学、动力学数据已与原始文献和其引用文献核对；②因涉及多个领域，保留部分非国际单位制数据；③根据需要，编著者使用了这三个字，它们是：（qí，读奇）（HSe—，基）、月西（xī，读西）（RSeO2H，亚月西酸；RSeO3H，月西酸）和 钅西（xī，读西）（RSe ，钅西离子；R3Se ，钅西钅翁离子）；④参考了国内外学位论文以及期刊论文等文献，在此一并向其作者表示衷心的感谢；⑤本书承蒙谭晓明教授、何静仁教授审阅并提出宝贵建议。
受编著者理论知识水平所限，书中疏漏之处在所难免，敬请读者批评指正。
编著者
2023年2月
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