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有機(jī)合成方法學(xué)范文1
主要研究方向:
有機(jī)合成方法學(xué),金屬有機(jī)化學(xué),天然產(chǎn)物及藥物化學(xué),有機(jī)功能材料化學(xué)。
具體研究課程:
1、非活潑化學(xué)鍵的官能化、離子液體的綠色合成、不對稱合成化學(xué)相關(guān)的有機(jī)合成反應(yīng)方法學(xué)研究;
有機(jī)合成方法學(xué)范文2
1.知識與技能
(1)知道有機(jī)合成的原則和過程,體會(huì)有機(jī)合成在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。
(2)能列舉碳鍵增長和引入碳碳雙鍵或三鍵.鹵原子.醇羧基.醛基和羧基的化學(xué)反應(yīng),并能寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。
(3)能根據(jù)要求合成指定結(jié)構(gòu)簡式的產(chǎn)物。
2.過程與方法
(1)通過練習(xí)歸納常見官能團(tuán)的引入,消除和碳骨架增減的方法。
(2)通過閱讀和討論。了解合成路線設(shè)計(jì)的一般思路。
(3)通過實(shí)例掌握有機(jī)合成路線的選擇和有機(jī)合成的方法。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
應(yīng)用教材中的資料長片對學(xué)生進(jìn)行化學(xué)發(fā)展史介紹,培養(yǎng)學(xué)生的愛國熱情,激發(fā)學(xué)生對本學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣。
【教學(xué)重點(diǎn)】
有機(jī)合成遵循的原則及其過程,有機(jī)合成的方法。
【教學(xué)難點(diǎn)】
有機(jī)合成的方法。
【教學(xué)方法】
閱讀導(dǎo)讀指導(dǎo)法,討論交流法,圖示分析法。
【教學(xué)過程】
引言:從遠(yuǎn)古時(shí)代起,人類一直依靠自然資源生存,但自然資源是有限的,而且有時(shí)天然物質(zhì)的性能也不盡如人意。通過有機(jī)合成不僅可以制備天然有機(jī)物,以彌補(bǔ)自然資源的不足,還可以對天然有機(jī)物進(jìn)行局部結(jié)構(gòu)改造和修飾,使其性能更加完美,甚至可以合成具有特定性質(zhì)的自然界并不存在的有機(jī)物,以滿足人類的特殊需要。
板書:一、有機(jī)合成的過程
板書:(一)有機(jī)合成的概念
生閱讀教材第64頁第三自然段。
生:有機(jī)合成是利用簡單.易得的原料,通過有機(jī)反應(yīng),生成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機(jī)化合物。
板書:(二)有機(jī)合成的任務(wù)
生:目標(biāo)化合物分子骨架的構(gòu)建和官能的轉(zhuǎn)化
板書:(三)有機(jī)合成的過程
生:
板書:二、有機(jī)合成遵循的原則
師:原料廉價(jià),原理正確,路線簡單,便于操作,條件適宜,副產(chǎn)物少,易于提純,綠色環(huán)保等。
生:討論并完成教材第65頁思考與交流。
板書:三、有機(jī)合成的方法
(一)逆合成分析法
師:參照教材第65頁資料卡片對化學(xué)發(fā)展史實(shí)介紹。
生:閱讀教材第65頁第二自然段了解逆合成分析法的路線。
目標(biāo)化合物中間體中間體基礎(chǔ)原料
案例分析(一)
以草酸二乙酯的合成為例。
板書:
根據(jù)分析,可以確定合成草酸二乙酯的基礎(chǔ)原料為乙烯,通過以下五步反應(yīng)合成:
(二)正合成分析法
合成線路:
基礎(chǔ)原料中間體中間體目標(biāo)化合物
案例分析(二)
以環(huán)己烷為基礎(chǔ)原料合成二乙酸―1,4―環(huán)己二醇酯。
【練習(xí)】完成相關(guān)反應(yīng)方程式(略)
【小結(jié)】有機(jī)合成是化學(xué)學(xué)科中最活躍最具創(chuàng)造性的領(lǐng)域。通過有機(jī)合成制得的許多藥物,材料,催化劑廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè),輕工業(yè)等領(lǐng)域。本節(jié)重點(diǎn)掌握:(1)一些常見官能團(tuán)的轉(zhuǎn)換。(2)分子骨架的構(gòu)建。
【板書設(shè)計(jì)】
有機(jī)合成
一、有機(jī)合成的過程
(一)有機(jī)合成的概念
(二)有機(jī)合成的任務(wù)
(三)有機(jī)合成的過程
二、有機(jī)合成遵循的原則
三、有機(jī)合成的方法
(一)逆合成分析法
(二)正合成分析法
【作業(yè)布置】
教材第67頁,習(xí)題:1.3。
有機(jī)合成方法學(xué)范文3
——耿健
耿健,2011年“國家優(yōu)秀自費(fèi)留學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金”獲得者,留學(xué)白俄羅斯。1979年出生,1998年赴白俄羅斯留學(xué),于2004、2005及2011年分別獲得明斯克國立語言大學(xué)學(xué)士、碩士及博士學(xué)位。攻讀博士期間,致力于俄語及漢語中不定量數(shù)詞的對比研究,提出了不定量數(shù)詞在語言應(yīng)用中的個(gè)性化的問題。讀博期間積極參加各種國際學(xué)術(shù)研討會(huì),共發(fā)表16篇論文,其中有3篇在白俄羅斯國家科學(xué)院授權(quán)ISSN級別的學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表。
漂洋過海,獨(dú)自在異鄉(xiāng)求學(xué)、拼搏,其中的孤獨(dú)感和心酸,相信每一個(gè)在外的中國游子都有深切體會(huì)。每當(dāng)這個(gè)時(shí)候,祖國的關(guān)懷、父母和師長的鼓勵(lì)是支撐我們繼續(xù)努力的最大動(dòng)力。離開清華園的4年里,我始終銘記“自強(qiáng)不息,厚德載物”的校訓(xùn),勤勉學(xué)習(xí),努力鉆研,爭取能夠?qū)W有所成。作為留學(xué)生中的普通一分子,能獲得“國家優(yōu)秀自費(fèi)留學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金”,我感到無比榮耀,希望畢業(yè)之后能夠早日回國工作,為中國的科技事業(yè)貢獻(xiàn)自己的力量。 ——陳振
陳振,2011年“國家優(yōu)秀自費(fèi)留學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金”獲得者,留學(xué)德國。1983年出生,2005年獲清華大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)士學(xué)位,2008年獲清華大學(xué)與東京工業(yè)大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)項(xiàng)目碩士學(xué)位,同年于德國漢堡工業(yè)大學(xué)攻讀博士學(xué)位。研究方向?yàn)橄到y(tǒng)與結(jié)構(gòu)合成生物技術(shù)用于新型的工業(yè)生產(chǎn)菌種開發(fā),已成功地在系統(tǒng)水平上重整氨基酸合成的代謝調(diào)控,開發(fā)了新型的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高產(chǎn)賴氨酸的生產(chǎn)菌種。發(fā)表了SCI論文5篇,申請歐洲及國際專利4項(xiàng)。
真的很高興能獲得“國家優(yōu)秀自費(fèi)留學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金”,更高興的是祖國對我們這些海外留學(xué)生的重視。我將再接再厲,努力工作和學(xué)習(xí),爭取在學(xué)習(xí)和科研上取得更優(yōu)異的成績。同時(shí)我也希望這個(gè)獎(jiǎng)能夠激勵(lì)我身邊的留學(xué)生們,大家一起早日學(xué)成歸國,報(bào)效社會(huì)。 ——李經(jīng)緯
李經(jīng)緯,2011年“國家優(yōu)秀自費(fèi)留學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金”獲得者,留學(xué)美國。1978年出生,2004年8月赴美國留學(xué),在新罕布什爾大學(xué)獲得無機(jī)化學(xué)碩士學(xué)位。2007年起在伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校化學(xué)系攻讀有機(jī)化學(xué)博士學(xué)位。在美留學(xué)期間,在Journal of the American Chemical Society、Organic Letters等國際知名學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論文。主要研究領(lǐng)域是有機(jī)合成方法學(xué)和天然產(chǎn)物全合成。
有機(jī)合成方法學(xué)范文4
關(guān)鍵詞 綠色化學(xué) 環(huán)境保護(hù) 生物技術(shù)
人類正面臨有史以來最嚴(yán)重的環(huán)境危機(jī),由于人口急劇的增加,資源的消耗日益擴(kuò)大,人均耕地、淡水和礦產(chǎn)等資源占有量逐漸減少,人口與資源的矛盾越來越尖銳;環(huán)保問題就成為經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的重要問題之一。作為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一的化學(xué)工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè),在為創(chuàng)造人類的物質(zhì)文明作出重要貢獻(xiàn)的同時(shí),在生產(chǎn)活動(dòng)中不斷排放出大量有毒物質(zhì),化學(xué)工業(yè)也為環(huán)境和人類的健康帶來一定的危害。發(fā)達(dá)國家對環(huán)境的治理,已開始從治標(biāo),即從末端治理污染轉(zhuǎn)向治本,即開發(fā)清潔工業(yè)技術(shù),消減污染源頭,生產(chǎn)環(huán)境友好產(chǎn)品。“綠色技術(shù)”已成為21世紀(jì)化工技術(shù)與化學(xué)研究的熱點(diǎn)和重要科技前沿。
綠色化學(xué)又稱綠色技術(shù)、環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。綠色化學(xué)即是用化學(xué)及其它技術(shù)和方法去減少或消除那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。
化學(xué)可以粗略地看作是研究從一種物質(zhì)向另一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化的科學(xué)。傳統(tǒng)的化學(xué)雖然可以得到人類需要的新物質(zhì),但是在許多場合中卻既未有效地利用資源,又產(chǎn)生大量排放物,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。綠色化學(xué)則是更高層次的化學(xué),它的主要特點(diǎn)是“原子經(jīng)濟(jì)性”,即在獲得物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中充分利用每個(gè)原料原子,實(shí)現(xiàn)“零排放”,因此既可以充分利用資源,又不產(chǎn)生污染。傳統(tǒng)化學(xué)向綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變可以看作是化學(xué)從“粗放型”向“集約型”的轉(zhuǎn)變。綠色化學(xué)可以變廢為寶,可使經(jīng)濟(jì)效益大幅度提高。綠色化學(xué)已在全世界興起,它對我國這樣新興的發(fā)展中國家更是一個(gè)難得的機(jī)遇。
1 采用無毒、無害并可循環(huán)使用的新物料
1.1 原料選擇
工業(yè)化的發(fā)展為人類提供了許多新物料,它們在不斷改善人類物質(zhì)生活的同時(shí),也帶來大量生活廢物,使人類的生活環(huán)境迅速惡化。為了既不降低人類的生活水平,又不破壞環(huán)境,我們必須研制并采用對環(huán)境無毒無害又可循環(huán)使用的新物料。
以塑料為例,據(jù)統(tǒng)計(jì),到1989年美國在包裝上使用的塑料就超過55.43億kg(20世紀(jì)90年代數(shù)量進(jìn)一步上升),打開包裝后即被拋棄,這些塑料廢物破壞環(huán)境是我們面臨的一大問題:掩埋它們將永久留在土地里中;焚燒它們會(huì)放出劇毒。
我國也大量使用塑料包裝,而且在農(nóng)村還廣泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越來越嚴(yán)重。解決這個(gè)問題的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料,目前國際上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已經(jīng)投入生產(chǎn)。光生物雙降解塑料研究是我國“八五”科技攻關(guān)的一個(gè)重大項(xiàng)目,已取得一些進(jìn)展。
1.2 溶劑的選擇
大量的與化學(xué)制造相關(guān)的污染問題不僅來源于原料和產(chǎn)品,而且源自在其制造過程中使用的物質(zhì)。最常見的是在反應(yīng)介質(zhì),分離和配方中所用的溶劑。在傳統(tǒng)的有機(jī)反應(yīng)中,有機(jī)溶劑是最常用的反應(yīng)介質(zhì),這主要是因?yàn)樗鼈兡茌^好地溶解有機(jī)化合物。但有機(jī)溶劑的毒性和難以回收又使之成為對環(huán)境有害的因素。因此,在無溶劑存在下進(jìn)行的有機(jī)反應(yīng),用水作反應(yīng)介質(zhì),以及超臨界流體作反應(yīng)介質(zhì)或萃取溶劑將成為發(fā)展?jié)崈艉铣傻闹匾緩健?/p>
1.2.1 固相反應(yīng)
固相化學(xué)反應(yīng)實(shí)際上是在無溶劑化作用的新穎化學(xué)環(huán)境下進(jìn)行的反應(yīng),有時(shí)可比溶液反應(yīng)更為有效并達(dá)到更好的選擇性。它是避免使用揮發(fā)性溶劑的一個(gè)研究動(dòng)向。
1.2.2 以水為溶劑的反應(yīng)
由于大多數(shù)有機(jī)化合物在水中的溶解性差,而且許多試劑在水中會(huì)分解,因此一般避免用水作反應(yīng)介質(zhì)。但水作為反應(yīng)溶劑有其獨(dú)特的優(yōu)越性,因?yàn)樗堑厍蛏献匀回S度最高的“溶劑”,價(jià)廉、無毒、不危害環(huán)境。此外水溶劑特有的疏水效用對一些重要有機(jī)轉(zhuǎn)化是十分有益的,有時(shí)可提高反應(yīng)速率和選擇性,更何況生命體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)大多是在水中進(jìn)行的。
水相有機(jī)合成在有機(jī)金屬類反應(yīng),水相Lewis酸催化的反應(yīng)現(xiàn)都已取得較大進(jìn)展。因此在某些有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中,開發(fā)利用以水作溶劑是大有可為的。
1.2.3 超臨界流體作為有機(jī)溶劑
超臨界流體是指超臨界溫度及超臨界壓力下的流體,是一種介于氣態(tài)與液態(tài)之間的流體。在無毒無害溶劑的研究中,最活躍的研究項(xiàng)目是開發(fā)超臨界流體(SCF),特別是超臨界CO2作溶劑。超臨界CO2是指溫度和壓力在其臨界點(diǎn)(31.10℃,7 477.79KPa)以上的CO2流體。它通常具有流體的密度,因而有常規(guī)常態(tài)溶劑的溶解度;在相同條件下,它又具有氣體的粘度,因而又具有很高的傳質(zhì)速度。而且,由于具有很大的可壓縮性,流體的密度,溶劑溶解度和粘度等性能可由壓力和溫度的變化來調(diào)節(jié)。其最大優(yōu)點(diǎn)是無毒、不可燃、價(jià)廉等。
1.3 催化劑的選擇
許多傳統(tǒng)的有機(jī)反應(yīng)用到酸、堿液體催化劑。如烴類的烷基化反應(yīng)一般使用氫氟酸、硫酸、三氯化鋁等液體酸做催化劑,這些液體酸催化劑的共同缺點(diǎn)是:對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,對人身危害和產(chǎn)生廢渣污染環(huán)境。為了保護(hù)環(huán)境,多年來人們從分子篩、雜多酸、超強(qiáng)酸等新催化材料入手,大力開發(fā)固體酸做為烷基催化劑。其中采用新型分子篩催化劑的乙苯液相烴化技術(shù)較為成熟,這種催化劑選擇性高,乙苯收率超過99.6%,而且催化劑壽命長。
2
化學(xué)反應(yīng)的綠色化
為了節(jié)約資源和減少污染,合成效率成了當(dāng)今合成方法學(xué)研究中關(guān)注的焦點(diǎn)。合成效率包括兩方面,一是選擇性(化學(xué)、區(qū)域、非對映體和對映體選擇性),另一個(gè)就是原子經(jīng)濟(jì)性,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,理想的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是原料分子中的原子百分之百的轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢棄物,實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”。為此,化學(xué)化工工作者在設(shè)計(jì)合成路線時(shí),要減少“中轉(zhuǎn)”、增加“直快”、“特快”,更加經(jīng)濟(jì)合理地利用原料分子中的每一個(gè)原子,減少中間產(chǎn)物的形成,少用或不用保護(hù)基或離去基,避免副產(chǎn)物或廢棄物的產(chǎn)生。實(shí)現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)的有效手段很多,在些不作贅述。
3
生物技術(shù)的應(yīng)用
生物科學(xué)是當(dāng)代科學(xué)的前沿。生物技術(shù)是世界范圍內(nèi)新技術(shù)革命的重要組成部分,生物化工是21世紀(jì)最具有發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)之一,它將成為創(chuàng)造巨大社會(huì)財(cái)富的重要產(chǎn)業(yè)體系。采用生物技術(shù)已在能源、采油、采礦、肥料、農(nóng)藥、蛋白質(zhì)、聚合物、表面活性劑、催化劑、基本有機(jī)化工原料、精細(xì)化學(xué)品的制造等方面得到廣泛應(yīng)用。從發(fā)展綠色化學(xué)的角度出發(fā),它最大的特點(diǎn)和魅力就在節(jié)約能源和易于實(shí)現(xiàn)無污染生產(chǎn)而且可以實(shí)現(xiàn)用一般化工技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的化工過程,其產(chǎn)品常常又具有特殊性能。因此,生物技術(shù)的研究和應(yīng)用倍受青睞。
綠色化學(xué)是人類的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略任務(wù)。綠色化學(xué)的根本目的是從節(jié)約資源和防止污染的觀點(diǎn)來重新審視和改革傳統(tǒng)化學(xué),從而使我們對環(huán)境的治理可以從治標(biāo)中轉(zhuǎn)向治本。綠色化學(xué)的發(fā)展不僅將對環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生重大影響,而且將為我國的企業(yè)與國際接軌創(chuàng)造條件。
參考文獻(xiàn)
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2 閔思澤. 環(huán)境友好石油煉制技術(shù)的發(fā)展[J].化學(xué)進(jìn)展,1998(1)