Новое издание известного учебника по органической химии отражает последние достижения в теории и изучении механизмов органических соединений. Широта охвата всех вопросов и литературы позволяет рассматривать эту книгу как энциклопедическое издание по теоретической органической химии. В создании русскоязычной версии принимали участие опытные преподаватели химического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова.

Для студентов, аспирантов и научных работников химических специальностей.

ТОМ 1

ТОМ 2

ТОМ 3

ТОМ 4

ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ

В 1987—1988 гг. в издательстве «Мир» вышел в свет перевод на русский язык третьего издания книги Дж. Марча «Органическая химия. Реакции, механизмы и структура: углубленный курс для университетов и химических вузов». Без преувеличения можно утверждать, что это уникальное изда¬ние стало по-настоящему настольной книгой для студентов, углубленно изучающих органическую химию, и аспирантов, а также преподавателей и химиков-органиков. Эта книга широко использовалась не только как учебное пособие по практической и теоретической органической химии, но и как ценный справочник, содержащий обширную библиографию. Но годы шли...

Прошедшие 30 лет были ознаменованы стремительным прогрессом и огромными успехами синтетической и теоретической органической химии, что служило стимулом к постоянному обновлению книги. После кончины Дж. Марча его учениками и коллегами было подготовлено несколько новых изданий этого фундаментального научного труда, что вызывает глубочайшее уважение.

Перевод на русский язык последнего, седьмого, английского издания и его публикация в издательстве «Лаборатория знаний» — большой и долгожданный праздник для всех российских химиков-органиков. Это последнее издание книги включает в себя такие достижения современной синтетической органической химии, как использование микроволнового и ультразвукового облучения, не говоря уже об обновленной публикациями последних лет библиографии.

Замечательно, что изложение теоретического материала сопровождается литературными ссылками, в которых можно найти обоснования отказа от некоторых общепринятых механистических представлений, альтернативные и дискуссионные варианты. Такой подход создает эффект сопри¬частности читателя к решению сложных задач теоретической органической химии и существенно расширяет его кругозор, повышает научный уровень, что весьма ценно, если эта книга используется как ученик органической химии.

Структура книги традиционно сохраняется от издания к изданию. Как и предыдущие, настоящее издание состоит из двух частей. Первая часть носит теоретический характер и содержит общие сведения о природе химической связи, понятии ароматичности и ароматических системах, ги¬перконъюгации и таутомерии, стереохимии и конформациях, молекулярной механике. Особого внимания заслуживает глава о интермедиатах органических реакций, таких как карбокатионы, карбанионы, свободные радикалы, карбены и нитрены. Отдельная глава охватывает основопола¬гающие сведения о механизмах органических реакций и методах их изучения.

В книге достаточно полно отражены огромные успехи органической химии в теории и практике фотохимических реакций, реакций, протекающих с использованием ультразвукового и микроволнового облучения, в развитии методов получения ионных жидкостей и их применений, в разработке новых вариантов металлокомплексного и органического катализа и в других новых направлениях. Завершает первую часть книги рассмотрение понятий кислотности и основности органических соединений, а также влияния структуры субстратов.и условий реакций на ход органических процессов.

Во второй части книги можно найти почти все типы органических реакций, присущих конкретным классам соединений, причем на примере реальных, описанных в литературе процессов. Рассмотрены реакции нуклеофильного и электрофильного ароматического и алифатического замещения и присоединения, перегруппировки, циклизации, процессы окисления и восстановления и многие другие.

Книга содержит огромный литературный материал, обобщение которого стало возможным благодаря очень четкой и рациональной классификации. Очень важно, что, как и в более ранних, в настоящем издании библиофафия была тщательно обновлена публикациями последних лет.

К достоинствам книги относится последовательное использование номенклатуры ИЮПАК не только в названиях органических соединений, но и при классификации органических реакций.

Книга содержит несколько очень полезных приложений. В приложении А даны рекомендации по пользованию химической литературой; в приложении Б — классификация органических реакций по типам синтезированных соединений. Именной указатель реакций (приложение В), добавленный в русской версии издания, безусловно, будет удобен для всех интересующихся историей открытий и при поиске в справочниках по органической химии.

Высокий научный уровень книги, четкая классификация офомного литературного материала и его всеобъемлющий охват делают книгу не только уникальным справочным, но и блестящим учебным пособием.

Заведующий кафедрой органической химии
химического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова,
профессор В. Г. НЕНАЙДЕНКО

Предисловие

Органическая химия — энергично развивающаяся научная дисциплина, тесно связанная с другими областями знаний. В предлагаемом читателю седьмом издании «March's Advanced Organic Chemistry» нашли отражение последние достижения органической химии, как в новых, так и традиционных направлениях. Был пересмотрен каждый раздел предыдущего, шестого, издания, написаны новые главы. Обновлена цитированная литература и добавлены ссылки на более чем 5500 новых статей, опубликованных после 2005 г. Многие рисунки молекулярных орбиталей в предыдущем издании были датированы 60-ми годами прошлого столетия; теперь их сменили новые, выполненные в программе Spartan (Wavefunction, Inc). Структура седьмого издания не изменилась, основной целью было уделить внимание трем главным аспектам изучения органической химии: реакциям, механизмам и строению органических соединений. Некоторые специальные области органической химии, такие как терпены, углеводы, протеины, реагенты на основе металлоорганических соединений, стероиды, электрохимические реакции, комбинаторная химия, полимеризация и т. п., рассмотрены в общих чертах или вообще не включены в книгу. Этот учебник очень полезен для углубленного изучения предмета на первом году магистратуры. Хочется надеяться, что после прочтения той или иной главы студент (или аспирант) получит правильную мотивацию к дальнейшему подробному изучению темы и пожелает обратиться к нужным монографиям и статьям в научных журналах, процитированным в этом учебнике. Ведь надо признать, что рассмотреть и объяснить на понятном уровне сложные вопросы в одной книге, конечно же, не представляется возможным.

Изложение материала в этом учебнике основано на типах реакций, объяснение иллюстрируется большим количеством примеров конкретных органических реакций. При таком подходе часть II, посвященная механизмам реакций, была поделена на 10 глав (10—19), каждая относится к определенному типу реакций. В начале главы обязательно делается акцент на основных деталях механизма реакций этого типа, реакционной способности соединений, структурных особенностях и аспектах ориентации, а затем уже следуют пронумерованные разделы с конкретными реакциями. Препаративные методы получения различных классов соединений (кетонов, нитрилов и т. д.) можно найти в приложении Б.

Строению органических соединений посвящены главы 1—5 (часть I), где обсуждаются такие важные темы, как природа образования химической связи, структуры молекул и стереохимические особенности органических соединений. Этот материал обеспечивает необходимую основу для понимания механизмов реакций. В главах 6—7 обсуждаются механизмы трациционных и фотохимических реакций, а в главах 8 и 9 приводится информация о методах изучения механизмов реакций.

Номенклатура ИЮПАК, которая была использована Дж. Марчем еще в третьем издании, с тех пор постоянно дополняется новыми соединениями и реакциями. Все это учтено в новом, седьмом, издании. Прило¬жение А познакомит читателя с общими литературными источниками по органической химии, в том числе с научными журналами, где можно найти обзоры по интересующей теме. Однако для углубленного изучения темы следует обратиться к тем источникам, которые цитированы непосредственно в соответствующем разделе. В этом отношении данная книга очень полезна. В ней приведены более 20 000 ссылок на оригинальные статьи, даются указания на вторичные литературные источники, включая обзоры, книги и монографии. Приложение А также содержит краткое руководство по использованию компьютерных баз данных (Reaxys® и SciFinder®).

Несмотря на то что эта книга в основном рассчитана на магистерский и аспирантский уровни подготовки, в ней можно почерпнуть полезные сведения для курса бакалавриата, но только после завершения годичного базового курса (также очень рекомендуется перед этим изучить курс по физической химии). По моему опыту, студенты, закончившие первый год обучения органической химии, часто имеют смутные представления о предмете, и им бывает полезно увидеть уже известный материал в другом изложении. В том случае, когда эта книга используется в качестве учебника по органической химии, целесообразно хорошо изучить материал первых девяти глав, особенно главы 1, 2, 4, 6 и 8.

Студенты, готовящиеся к экзаменам, и практикующие химики-органики найдут во второй части всеобъемлющие обзоры о механизмах и областях применения огромного числа реакций.

Любой, кто пишет книги, подобные этой, сталкивается с вопросом, какие единицы измерения величин использовать. Согласно рекомендациям ИЮПАК, во многих журналах энергия обязательно должна быть указана в джоулях. Однако химики-органики, публикующиеся в американских журналах, используют в качестве единиц измерения энергии преимущественно калории. У меня вошло в практику представлять фактически все значения энергии и в калориях, и в джоулях.

Несмотря на то что ИЮПАК не рекомендует использовать ангстрем (А), почти вся мировая научная литература (журналы по органической химии или по кристаллографии) используют ангстремы и лишь некоторые — пикометры. Я использовал и продолжаю использовать в качестве единиц измерения длин связей только ангстремы.

Разрешите еще раз выразить благодарность тем химикам, вклад которых был отмечен профессором Марчем при публикации первых четырех изданий. Я благодарю за оказанную коллегами-органиками помощь при подготовке 5 и 6-го изданий. Выражаю благодарность Лу Аллинжеру за указанные им недочеты в разъяснении темы гиперконъюгации и за помощь в написании нового раздела. Благодарю Уоррена Хере и Шона Олингера из Wavefunction, Inc., Irvin, CA (www.wavefun.com) за предоставление программы Spartan 10 Macintosh (v.1.0.1), которая позволяет создавать иллюстрации моделей отдельных молекул и интермедиатов. Все структуры и рисунки в этой книге выполнены в редакторе ChemDraw® Ultra 11.0.1. (350440), любезно предоставленной CambridgeSoft Corporation, Cambridge, MA (www.cambridgesoft.com). Выражаю благодарность Адриану Шеллу (Elsevier) за содействие в подготовке материалов в программе Reaxys, обсуждаемой в приложении А, и всем читателям, которые оставили комментарии или указали на опечатки и ошибки в 6-м издании, что было учтено в 7-м издании. Особую благодарность хочу выразить междисциплинарному отделу издательства John Wiley & Sons и лично Джонатану Роза. Отдельное почтение выражаю редакторам Кристине Парриш и Аманде Аманулла (Wiley) за их блестящую работу в процессе превращения рукописи в готовую книгу, Санчари Сил из Thomson Digital, а также Джанетт Штифель. Конечно же, я всегда с огромным почтением вспоминаю профессора Джерри Марча — ведь на основе его труда удалось выпустить это новое издание. Я учился по книге Джерри еще будучи студентом и для меня большая честь продолжать эту традицию.

В заключение хочу поблагодарить свою жену Сару за ее терпение и понимание. Я также благодарю сына Стивена за его поддержку. Без их помощи эта работа была бы невозможна.

МАЙКЛ Б. Смит май, 2012