有機(jī)化學(xué)反應(yīng)匯總范文
時(shí)間:2023-10-25 17:34:13
導(dǎo)語(yǔ):如何才能寫(xiě)好一篇有機(jī)化學(xué)反應(yīng)匯總,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文,供你借鑒。

篇1
現(xiàn)代有機(jī)合成工業(yè)不斷的發(fā)展,其化工產(chǎn)品制造過(guò)程中的催化劑種類也不斷增多。其中非金屬有機(jī)催化劑是有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中十分重要的一種催化劑,其工藝的成熟引起了有機(jī)化學(xué)的一場(chǎng)重要的變革。由于非金屬有機(jī)催化劑的催化性能比較好,逐漸取代了其他的催化劑,成為有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中催化劑的主流。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,不同種類的非金屬有機(jī)催化劑也不斷被研發(fā)出來(lái),不斷地革新有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的催化劑使用,成為了現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)的前沿研究領(lǐng)域。
一、非金屬有機(jī)催化劑
非金屬有機(jī)催化劑指的是具有催化劑的基本性能,但元素中不含有金屬離子的有機(jī)化合物。其催化的原理是通過(guò)分子中含有的氮、磷等元素與被反應(yīng)物的化學(xué)鍵結(jié)合從而形成活化的中間體,隨后利用自身的結(jié)構(gòu)來(lái)控制形成不同產(chǎn)物。目前非金屬有機(jī)催化劑主要有三大類,一類是有機(jī)胺類、一類是有機(jī)磷類、一類是手性醇類質(zhì)子催化劑。相比較于金屬有機(jī)催化劑,非金屬有機(jī)催化劑有更好的催化性,在尤其是當(dāng)應(yīng)用與不對(duì)稱合成的時(shí)候,經(jīng)其催化的反應(yīng)大都有很好的收率和對(duì)映選擇性。另一方面,非金屬有機(jī)催化劑具有成本比較低廉、更容易制造、更容易保存等優(yōu)勢(shì),使得其不斷替代金屬有機(jī)催化劑,成為有機(jī)催化劑的主流。目前,我國(guó)對(duì)于非金屬有機(jī)催化劑的利用還是剛剛起步階段,對(duì)于非金屬有機(jī)催化劑的理論研究比較多,但在實(shí)際應(yīng)用中仍然不多,許多化學(xué)反應(yīng)還仍然未找到合適的非金屬有機(jī)催化劑,只能夠使用金屬有機(jī)催化劑,因此,對(duì)于非金屬有機(jī)催化劑的各個(gè)方面的研究實(shí)驗(yàn)還是十分必要的。本文就目前已經(jīng)有的非金屬有機(jī)催化劑的利用原理做一個(gè)簡(jiǎn)單的匯總,對(duì)于一些新的非金屬有機(jī)催化劑的利用做一個(gè)簡(jiǎn)單的展望。
二、非金屬有機(jī)催化劑在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用
1、重新排列分子結(jié)構(gòu)反應(yīng)
重新排列分子結(jié)構(gòu)指的是對(duì)于分子中的碳骨架進(jìn)行重新排列,從而發(fā)生結(jié)構(gòu)的異化,其模式是一個(gè)取代基從一個(gè)原子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)原子中,在非金屬有機(jī)催化劑的催化過(guò)程中,使用的是類似的原理,使用有機(jī)叔磷作為催化劑,在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中使得叔磷和三建發(fā)生加成反應(yīng),三苯基膦脫除后又與三苯基膦進(jìn)行加成,從而生成共軛二烯酮。一個(gè)催化反應(yīng)就完成了,這樣一個(gè)反應(yīng)的效率比較高,而且比較簡(jiǎn)單,在大生產(chǎn)中能夠直接用于生成中間體。
2、環(huán)加成反應(yīng)
環(huán)加成反應(yīng)指的是兩個(gè)共軛體系的分子結(jié)合成一個(gè)環(huán)狀分子的反應(yīng),是使得兩個(gè)小分子結(jié)合形成一個(gè)比較大的環(huán)狀分子的過(guò)程。像是利用丁二烯酸酯和貧電子烯烴在非金屬有機(jī)催化劑的催化作用下發(fā)生環(huán)加成反應(yīng),形成了環(huán)戊烯,或者是通過(guò)非金屬有機(jī)催化劑的催化作用,使得丁二烯酸甲酯和芳環(huán)發(fā)生環(huán)加成反應(yīng)生成相應(yīng)的環(huán)加成產(chǎn)物,兩種反應(yīng)都是通過(guò)原有物質(zhì)中的烯的結(jié)構(gòu),在非金屬有機(jī)催化劑的催化作用下,生成偶極子,再通過(guò)加成的方式形成了大型環(huán)狀分子;另外一種環(huán)加成的方式是利用反應(yīng)的過(guò)程中生成的中間體,利用非金屬有機(jī)催化劑的催化作用使得醛逐漸加成形成環(huán)加成的產(chǎn)物,像是乙烯酮和三氯乙醛的加成反應(yīng);此外,環(huán)加成的原理還包括不對(duì)稱的環(huán)加成反應(yīng),Diels-Alder反應(yīng)等等不同的方式。
3、縮合反應(yīng)
縮合反應(yīng)是指一個(gè)以上的有機(jī)分子在催化劑的作用下形成一個(gè)大分子的反應(yīng),在這一過(guò)程中往往會(huì)失去比較小的分子像是水分子或者是一些結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的分子。在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中,縮合反應(yīng)包括羥醛縮合反應(yīng)即烯胺上的氮原子與羧基上的氧原子以及醛羰基上的氧原子共享同一個(gè)氫原子從而發(fā)生縮合反應(yīng),也包括米希爾加成、羅賓森環(huán)化反應(yīng)等等。
4、共軛加成
共軛加成是指共軛體系的兩側(cè)或者是中間的原子發(fā)生加成從而形成共軛加成反應(yīng)體。共軛加成包括硫醇的共軛加成、多氮化合物的共軛加成。其原理都是在非金屬有機(jī)催化劑的作用下,共軛體系中的兩個(gè)原子發(fā)生了加成反應(yīng)形成新的物質(zhì),其反應(yīng)的對(duì)映選擇性比較高,因此反應(yīng)的效果比較好。5、氫氰化反應(yīng)氫氰化反應(yīng)通過(guò)醛和氰化氫在非金屬有機(jī)催化劑的催化作用下生成手性氰醇,作為一種十分重要的反應(yīng)中間體。原本手性氰醇的生成比較復(fù)雜需要使用氰酶進(jìn)行催化,但由于非金屬有機(jī)催化劑的使用,同樣能實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過(guò)程中的高轉(zhuǎn)化率和高對(duì)映性,因此極大的提高了手性氰醇的生產(chǎn)效率。另外一種是亞胺的氫氰化,其原理與手性氰醇生成的原理是類似的。
6、烷基化反應(yīng)
烷基化反應(yīng)是指有機(jī)化合物中的碳氮氧中的氫原子被烷基替代,從而形成新的烷基化產(chǎn)物。其包括了不飽和雙鍵烯丙基化等不同種類的烷基化反應(yīng)。
三、結(jié)語(yǔ)
篇2
組織探究性實(shí)驗(yàn),開(kāi)發(fā)學(xué)生潛力《高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中提出了化學(xué)課程改革的基本理念是:通過(guò)以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng),使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過(guò)程,激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,強(qiáng)化科學(xué)探究意識(shí),促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力161。在教學(xué)過(guò)程中教師處于主導(dǎo)地位,學(xué)生處于主體地位,學(xué)生的主體地位就體現(xiàn)在要尊重學(xué)生的想法和個(gè)性發(fā)展。現(xiàn)在的學(xué)生思維很活躍、知識(shí)面也非常廣泛,再加上發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò),學(xué)生們具有很大的潛力,所以教師應(yīng)該合理地組織學(xué)生進(jìn)行些探究性實(shí)驗(yàn)。
從查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)際操作,再到處理數(shù)據(jù)、整理報(bào)告,這一系列的活動(dòng)都能使學(xué)生得到很大的鍛煉。如:有教育工作者在學(xué)習(xí)了蘇教版選修化學(xué)《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》后,圍繞“拓展型知識(shí)”,設(shè)計(jì)了諸如“香煙煙氣中部分有害成分鑒定”、“室內(nèi)空氣中甲醛氣體簡(jiǎn)易測(cè)定”等探究活動(dòng),學(xué)生經(jīng)歷了“查尋資料一資料匯總一確定實(shí)驗(yàn)方案一做實(shí)驗(yàn)一寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告”的過(guò)程,創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)了多種模擬人體吸煙方案,學(xué)生通過(guò)探究驗(yàn)證了CO、尼古丁和醛類的存在;在模擬人體吸煙、香煙煙氣成分的鑒定方法等方面表現(xiàn)出了超常的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力Iv]。
加強(qiáng)現(xiàn)代信息技術(shù)在課堂上的應(yīng)用現(xiàn)在,網(wǎng)絡(luò)、多媒體技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛,教師應(yīng)該將這些現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用到課堂上。那樣,課堂將會(huì)變得更加活躍、生動(dòng)。比如,教師在對(duì)學(xué)生講解化學(xué)與環(huán)境問(wèn)題的關(guān)系時(shí),可以播放《漢江怪物》這部電影,電影中就是由于個(gè)別科研人員隨意將福爾馬林倒入水中,而誘發(fā)了怪物的產(chǎn)生,進(jìn)而造成了一場(chǎng)災(zāi)難。這個(gè)可以作為化學(xué)試劑毒性專題的切入點(diǎn),也可以使學(xué)生意識(shí)到科技與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系。
篇3
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.12.035
《石油化工工藝學(xué)》是我?;瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)開(kāi)設(shè)的專業(yè)核心課程,該課程的主要任務(wù)是從石油化工生產(chǎn)工藝角度出發(fā),運(yùn)用化工過(guò)程的基本原理,闡明石油化工工藝的基本概念和基本理論,介紹典型工藝的生產(chǎn)方法與工藝原理、典型流程與關(guān)鍵設(shè)備、工藝條件與節(jié)能降耗分析。與化工專業(yè)其他課程相比,該課程具有綜合性強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)多、應(yīng)用性強(qiáng),理論與實(shí)際緊密結(jié)合等特點(diǎn)。面對(duì)繁瑣的知識(shí)點(diǎn),如何在有限的教學(xué)課時(shí)內(nèi)提高課堂教學(xué)效果,啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性成為教學(xué)的關(guān)鍵問(wèn)題,本人在多年的石油化工工藝學(xué)課程教學(xué)中,通過(guò)與本校及其他院校“教學(xué)名師”學(xué)習(xí)交流,并反復(fù)教學(xué)實(shí)踐及接受學(xué)生反饋,得到了一些心得體會(huì),下面將從以下幾點(diǎn)進(jìn)行闡述。
1 將該課程內(nèi)容與前期課程內(nèi)容結(jié)合對(duì)比講解
《石油化工工藝學(xué)》課程是在學(xué)生學(xué)習(xí)了《有機(jī)化學(xué)》、《化工原理》、《化學(xué)反應(yīng)工程》及《煤化工工藝學(xué)》等課程的基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè),學(xué)生通過(guò)前期課程的學(xué)習(xí)掌握了精餾、重整及裂化等相關(guān)知識(shí)點(diǎn),該課程在講授的過(guò)程中如果涉及到與前期課程相關(guān)的內(nèi)容,可以與之結(jié)合對(duì)比講解,在回顧前期內(nèi)容的同時(shí)也便于其理解掌握新的內(nèi)容。例如在講授“原油的常減壓蒸餾”時(shí),將其與化工原理課程中精餾部分的內(nèi)容結(jié)合對(duì)比。首先,讓學(xué)生回憶精餾的原理及所用設(shè)備的結(jié)構(gòu)、分類和特?c;然后,要求學(xué)生將普通精餾設(shè)備與原油常減壓蒸餾設(shè)備對(duì)比并討論它們之間的異同點(diǎn)。通過(guò)這種方式能夠大大活躍課堂氣氛,引起學(xué)生的好奇心,加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握,同時(shí),也能引導(dǎo)學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,培養(yǎng)他們對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣。再比如,講授“催化重整工藝”時(shí),首先讓學(xué)生聯(lián)系有機(jī)化學(xué)中“同分異構(gòu)”的概念,這樣學(xué)生便能明白“重整”過(guò)程中分子結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化,進(jìn)而能夠深刻理解催化重整提高汽油辛烷值的本質(zhì)原因[1]。
2 引入新的教學(xué)方法及案例
教學(xué)方法是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、提高教學(xué)質(zhì)量的具體實(shí)施環(huán)節(jié),也是教學(xué)改革的重點(diǎn)之一[2]。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選擇適當(dāng)?shù)姆椒?,能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,提高教學(xué)效果。目前,《石油化工工藝學(xué)》仍以課堂教學(xué)為主。為了更好的提高教學(xué)效果,引入新的教學(xué)方法及案例非常必要。如引入多媒體教學(xué)手段,可以借助多媒體的聲光交互、動(dòng)靜結(jié)合的特點(diǎn)給學(xué)生全新的視覺(jué)感受,極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[3];此外,教學(xué)中如果將一些設(shè)備和生產(chǎn)工藝流程以圖片、聲像資料和動(dòng)畫(huà)等方式展示,可將抽象的原理簡(jiǎn)單化、直觀化,復(fù)雜工藝流程中的單元操作也變得形象、易懂,能夠幫助學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)接受一些難點(diǎn)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)了高效且良好的教學(xué)效果。比如在講授催化裂化工藝流程的核心工藝反應(yīng)-再生系統(tǒng)時(shí),書(shū)本上給出的僅僅是簡(jiǎn)單的流程示意圖,不利于學(xué)生理解掌握反應(yīng)-再生系統(tǒng)中原料的反應(yīng)、催化劑的分離再生及產(chǎn)品的分離精制等重難點(diǎn)內(nèi)容。如果能夠找到一些相關(guān)的工藝流程錄像和動(dòng)畫(huà),幫助學(xué)生直觀地觀看原料和催化劑在反應(yīng)器中的存在狀態(tài)、反應(yīng)狀況及催化劑的分離再生特點(diǎn),就能夠吸引學(xué)生的注意力、激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。另外,通過(guò)嘗試“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)方法,利用短小精悍的教學(xué)錄像,也可以重構(gòu)學(xué)生的學(xué)習(xí)流程,提升學(xué)生的自學(xué)能力。
案例教學(xué),是一種開(kāi)放式、互動(dòng)式的新型教學(xué)方式。通過(guò)引入一些實(shí)際案列可調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與熱情,喚起潛藏在學(xué)生身上的豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及能力;通過(guò)對(duì)同一問(wèn)題不同觀點(diǎn)的交流互動(dòng),能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,提高其判斷、分析、協(xié)調(diào)及解決問(wèn)題的能力。例如,在講授目的產(chǎn)品不同的原油常減壓精餾工藝時(shí),可以引入下面的案例:以生產(chǎn)燃料為目的的原油常減壓工藝流程,常采用三段汽化工藝,即,在常壓精餾塔前還設(shè)置有初餾塔;而在以生產(chǎn)基本化工原料為目的的三段汽化工藝流程中,在常壓塔前設(shè)置的是閃蒸塔。針對(duì)這個(gè)實(shí)際案例,組織學(xué)生對(duì)兩個(gè)工藝過(guò)程的不同之處展開(kāi)討論,在這種交流互動(dòng)中,學(xué)生可以暢所欲言,盡情發(fā)揮自己的觀點(diǎn),獲取專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也鍛煉了學(xué)生的思考能力和邏輯思維能力。
3 組織學(xué)生在課堂上將所學(xué)重難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行講解
通過(guò)課堂教學(xué)和自主學(xué)習(xí)的合理分配,讓學(xué)生積極主動(dòng)參與是提高教學(xué)效果的有效方法之一[4]。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)活動(dòng)中,都是以教師講授為主,學(xué)生大部分時(shí)間處于聽(tīng)的狀態(tài),不利于教師了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。針對(duì)該問(wèn)題,在講授完一些重難點(diǎn)內(nèi)容后或在開(kāi)始講授一些新的內(nèi)容前,指定若干學(xué)生利用課下時(shí)間將以上內(nèi)容進(jìn)行匯總整理。后期上課時(shí),要求他們作為 “教師”將整理的內(nèi)容在課堂上講解(講解時(shí)間一般10分鐘),進(jìn)行教師和學(xué)生的角色轉(zhuǎn)換,把課堂交給學(xué)生;同時(shí),要求其他學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講并將講解錯(cuò)誤或不明白的地方記錄下來(lái),講完之后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)。通過(guò)這種方式,不僅可以充分了解學(xué)生對(duì)于內(nèi)容的掌握情況還可針對(duì)其薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行補(bǔ)充強(qiáng)化;與此同時(shí),學(xué)生也可以鍛煉自己的表達(dá)能力、邏輯思維能力;也為一些打算考取教師資格證的學(xué)生提供了組織課堂教學(xué)的機(jī)會(huì)。例如,在介紹催化重整部分內(nèi)容時(shí),提前一周把要講授的內(nèi)容布置給學(xué)生,要求學(xué)生利用課下時(shí)間準(zhǔn)備課件,重點(diǎn)講解催化重整原料的預(yù)處理、重整工藝流程和工藝條件。學(xué)生在課堂上講完之后,引導(dǎo)聽(tīng)課的學(xué)生針對(duì)講授的內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn),比如,催化重整工藝流程中串聯(lián)了三個(gè)反應(yīng)器并且每個(gè)反應(yīng)器之前都設(shè)置了加熱爐,為什么要采用這樣的流程,設(shè)置加熱爐的目的是什么?學(xué)生還可以聯(lián)系之前的內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn),催化重整的原料對(duì)砷含量要求非常嚴(yán)格,為什么?常減壓精餾過(guò)程中如何控制砷含量?通過(guò)類似這樣提問(wèn)回答的交流過(guò)程,學(xué)生可將該課程前后章節(jié)的內(nèi)容聯(lián)系起來(lái),溫故知新,也提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣。
4 將部分教學(xué)內(nèi)容與科研實(shí)踐相結(jié)合
以上的課堂教學(xué)方法,既注重了知識(shí)的交叉與融合,又注重了知識(shí)領(lǐng)域的拓寬和案例的結(jié)合,但是學(xué)生仍缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工程問(wèn)題的意識(shí),所以可將教師的科研與教學(xué)內(nèi)容結(jié)合。實(shí)際上,大量科研課題是針對(duì)石油化工中的瓶頸問(wèn)題開(kāi)展的,因此可將教師的科研實(shí)踐與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合,增強(qiáng)課堂教學(xué)的趣味性和研究性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。例如,在講授“石油烴裂解制烯烴”時(shí),告知學(xué)生目前乙烯的產(chǎn)能過(guò)剩,而丙烯的需求量很大,靠石油烴裂解制烯烴時(shí)副產(chǎn)的丙烯不能滿足目前的市場(chǎng)需求,因此大量科研工作者在研究用甲醇制丙烯。以此為切入點(diǎn)還可引導(dǎo)學(xué)生分析甲醇的來(lái)源,將煤化工工藝學(xué)的內(nèi)容聯(lián)系起來(lái)。在課堂教學(xué)中大量與科研實(shí)踐相結(jié)合,促進(jìn)了學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工程問(wèn)題意識(shí)的培養(yǎng)。此外,還可通過(guò)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、開(kāi)設(shè)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)、頂崗實(shí)習(xí)等多種實(shí)踐教學(xué)手段,補(bǔ)充和完善理論教學(xué),培養(yǎng)與訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)踐能力。教師也可通過(guò)將學(xué)生邀請(qǐng)進(jìn)入自己科研團(tuán)隊(duì)的方式讓學(xué)生進(jìn)一步了解行業(yè)背景,嘗試讓學(xué)生利用書(shū)本知識(shí)解釋科研實(shí)驗(yàn)中的反應(yīng)機(jī)理。例如,上面提到目前很多科研工作者從事甲醇制丙烯的研究,用到的催化劑是固體分子篩酸堿催化劑,之所以用分子篩催化劑是因?yàn)樗乃釅A中心可以使碳鏈發(fā)生異構(gòu)化、烷基化等反應(yīng),通過(guò)這樣的思考可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)于專業(yè)知識(shí)的理解和掌握。經(jīng)過(guò)從理論到實(shí)際,再到理論的摸索學(xué)習(xí)過(guò)程,增強(qiáng)了學(xué)生認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力,也增強(qiáng)了教學(xué)效果。
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