有機合成的常用方法范文
時間：2023-10-30 17:57:08
導(dǎo)語：如何才能寫好一篇有機合成的常用方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。
篇1
1.正向合成分析法
此法是一種正向思維方法，其特點是從已知原料入手，先找出合成最終產(chǎn)物所需的下一步產(chǎn)物（中間產(chǎn)物），并同樣找出它的下一步產(chǎn)物，如此繼續(xù)，直至到達最終產(chǎn)品為止。
2.逆向合成分析法
其特點是從產(chǎn)物出發(fā)，由后向前推，先找出產(chǎn)物的前一步原料（中間產(chǎn)物），并同樣找出它的前一步原料，如此繼續(xù)直至到達簡單的初始原料為止
3.正向、逆向合成分析法結(jié)合運用
先用“順推法”縮小范圍和得到一個大致結(jié)構(gòu)，再用“倒推法”來確定細微結(jié)構(gòu)。一般正向合成分析法主，逆向合成分析法為輔。
二、有機合成的常見題型
1.一個官能團“變”兩個
參考答案：
2.“移動”官能團
3.基團的保護
例3.寫出由物質(zhì)A
【分析】 物質(zhì)A在氫氧化鈉的溶液下先取代，生成醇，醇氧化成醛，醛在催化劑下繼續(xù)氧化成羧酸，但A物質(zhì)中有碳碳雙鍵，也容易被氧化，在氧化羥基之前，一定先與HCl的加成反應(yīng)再氧化羥基。
參考答案：
4.官能團引入的順序
例4.據(jù)《中國制藥》報道，化合物C是用于合成抗“非典”藥品（鹽酸炎痛）的中間體，其合成路線為：
已知：
【分析】 由D物質(zhì)看出氨基和羧基是鄰位，所以甲苯先硝化，再氧化甲基，然后還原硝基。若甲苯先還原硝基，再氧化甲基，那么氨基也被氧化了。因此合成過程中一定要注意官能團引入的順序和相互轉(zhuǎn)化時的氧化和還原。
參考答案：
5.碳鏈的增長
【分析】 本題的有機合成題，要采用正向思維和逆向思維相結(jié)合的分析方法。由原料合成產(chǎn)物聚對苯二甲酸對苯二甲酯，由產(chǎn)物不難推出對苯二甲酸和對苯二甲醇縮聚反應(yīng)制得。原料先水解對苯二甲醛，然后對苯二甲醛分別還原和氧化得到對苯二甲醇和對苯二甲酸即可。
參考答案：
三、有機合成遵循的原則
第一，起始原料要廉價、易得、低毒、低污染――通常采用4個C以下的單官能團化合物和單取代苯。
第二，盡量選擇步驟最少的合成路線――以保證較高的產(chǎn)率。
第三，滿足“綠色化學(xué)”的要求。
第四，操作簡單、條件溫和、能耗低、易實現(xiàn)。
第五，尊重客觀事實，按一定順序反應(yīng)。
篇2
關(guān)鍵詞：原子經(jīng)濟性； 綠色化學(xué)； 制藥工藝
化學(xué)制藥工藝學(xué)是藥物合成路線、工藝原理、工業(yè)生產(chǎn)過程及實現(xiàn)其最優(yōu)化途徑和方法的一門學(xué)科。制藥工業(yè)是整個醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的核心，如何以消耗原料、能源和資本為主的工業(yè)經(jīng)濟，轉(zhuǎn)向以知識和信息的生產(chǎn)、分配、使用的知識經(jīng)濟，開發(fā)易于組織生產(chǎn)、操作安全和環(huán)境友好的生產(chǎn)工藝，成為新時代制藥工藝學(xué)教學(xué)面臨的艱巨任務(wù)。
一、原子經(jīng)濟性理論的提出
有機合成技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個非常漫長曲折的歷史進程，從1973年化學(xué)大師Woodward的維生素B12全合成，到當代最著名的化學(xué)家Corey的反合成分析法，為有機合成奠定了堅實的基礎(chǔ)。1991年著名化學(xué)家B.M.Trost首次提出“原于經(jīng)濟性（Atom Economy）”的理論，即在化學(xué)反應(yīng)中究竟有多少原料的原子進入到了產(chǎn)品之中，其計算公式為：原子利用率=（目標生成物的質(zhì)量/參加該反應(yīng)所有反應(yīng)物的總質(zhì)量）×100%。這一新的評估標準為藥物合成的綠色化途徑提供了一個指導(dǎo)方向，即盡可能地節(jié)約不可再生資源，又要求最大限度地減少廢棄物排放。B.M.Trost因此獲得1998年美國“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”的學(xué)術(shù)獎。
二、原子經(jīng)濟性理論的應(yīng)用
人們常用原子經(jīng)濟性來評估化學(xué)工藝過程，要求盡可能地節(jié)約那些不可再生的原料資源。理想的“原子經(jīng)濟性”反應(yīng)應(yīng)有100%的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)物中，而沒有副產(chǎn)物生成。傳統(tǒng)的有機合成化學(xué)比較重視反應(yīng)產(chǎn)物的收率，而較多地忽略了副產(chǎn)物或廢棄物的生成。
1.設(shè)計合理的合成工藝路線
一個化合物往往可通過多種不同的合成途徑制備，但相對化學(xué)當量的反應(yīng)，高選擇性、高效的催化反應(yīng)才符合綠色化學(xué)的基本要求。一方面，基本骨架與功能基團構(gòu)建的原子經(jīng)濟性，如（+）-生物素的工業(yè)化生產(chǎn)工藝路線選擇中，其5碳側(cè)鏈的構(gòu)建采用C3+C2策略，以二氧化碳為原料，運用典型的雙格式反應(yīng)一步形成5C羧基側(cè)鏈，比已有的C3+C3-C1合成策略更具原子經(jīng)濟性，且原料易得，原子利用率高，廢物排放少。因此該工藝路線在中國的投產(chǎn)以絕對的優(yōu)勢壟斷世界，不僅獲得巨額利潤，更具有保護資源和環(huán)境的社會效應(yīng)；另一方面，有機反應(yīng)的原子經(jīng)濟性。如環(huán)已烯為目標化合物時，從脫水反應(yīng)的追溯求源思考方法，可以想到其前體化合物需為環(huán)已醇；但從原子經(jīng)濟性考慮，我們更應(yīng)通過其前體化合物為丁二烯與乙烯通過Diels-Alder反應(yīng)得到。因此工藝路線的選擇中盡可能利用加成反應(yīng)、重排反應(yīng)等原子經(jīng)濟性反應(yīng)，避免使用消除反應(yīng)、取代反應(yīng)等非原子經(jīng)濟型反應(yīng)。
2.發(fā)展高選擇性、高效的催化劑
手性藥物獲得單一手性分子的方法中，外消旋體的拆分是一個重要的途徑。但是，理想的產(chǎn)率也只能達到50%，另一半異構(gòu)體只能廢棄，因此不對稱合成反應(yīng)是理想的原子經(jīng)濟性綠色化學(xué)途徑。2001年的諾貝爾化學(xué)獎授予了Knowles，Noyori和Sharpless三位化學(xué)家，以表彰他們在不對稱催化反應(yīng)領(lǐng)域所取得的卓越成就，也表明了催化不對稱反應(yīng)在醫(yī)藥工業(yè)的重要意義。
在不對稱催化反應(yīng)日益發(fā)展的今天，教學(xué)中應(yīng)重視案例分析，培養(yǎng)學(xué)生運用新觀念、新技術(shù)、新方法和新型手性催化劑的思考。如動態(tài)動力學(xué)拆分的方法，使用手性催化劑催化異構(gòu)化反應(yīng)，這樣單一光學(xué)活性化合物的產(chǎn)率就可以達到80%～90%。還有如不對稱活化（毒化）、不對稱放大、去對稱化反應(yīng)等新的觀念、方法和技術(shù)都是需要深入研究和發(fā)展的。至于新型手性催化劑的研制，更需要重視具有我國特色的新型手性配體和相應(yīng)的手性催化劑的研究和開發(fā)，如酶催化劑、有機小分子催化劑都是近年來研究的熱點。在我國已有非常成功的例子――（+）-生物素的工業(yè)化不對稱合成，采用的手性輔助劑和催化劑原料來自氯霉素生產(chǎn)過程中的手性右胺。該手性催化劑成功地應(yīng)用到了（+）-生物素中間體手性內(nèi)酯的合成中，大大降低了（+）-生物素的生產(chǎn)成本。此工藝的特點為廢物利用和綠色化學(xué)的發(fā)展作出了卓越的貢獻。
當然，目前真正屬于高“原子經(jīng)濟性”的有機合成反應(yīng)，特別是適于工業(yè)化生產(chǎn)的高“原子經(jīng)濟性”的有機合成反應(yīng)還不多見。化學(xué)制藥工藝學(xué)的教學(xué)應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生自覺地用“原子經(jīng)濟性”的原則去審視已有的有機合成反應(yīng)，減少化學(xué)合成中有毒原料的使用，提高原料和溶劑的利用率，節(jié)約能源，努力開發(fā)符合“原子經(jīng)濟性”原則的新工藝。
參考文獻：
[1]鄧立新.藥物的傳統(tǒng)合成與綠色合成的原子經(jīng)濟性比較[J].化學(xué)教學(xué)，2005，（11）：22-24.
篇3
關(guān)鍵詞：綠色化學(xué)理念；有機化學(xué)教學(xué)；滲透
中圖分類號：O622 文獻標識碼：A
有機化學(xué)的不斷發(fā)展一方面促進了人類生活質(zhì)量的提高，另一方面則對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了嚴重污染。綠色化學(xué)則有助于從源頭上遏制污染。有機化學(xué)是大學(xué)階段藥學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，綠色化學(xué)則是有機化學(xué)發(fā)展的新階段。因而，在有機化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)，是教學(xué)改革的發(fā)展方向之一。
1.有機化學(xué)教學(xué)滲透綠色化學(xué)的重要意義
當前，綠色化學(xué)在西方蓬勃發(fā)展，也引起了我國政府的極大重視。綠色化學(xué)是對可持續(xù)發(fā)展理念的貫徹，有利于促進人與自然的和諧發(fā)展，因而開展綠色化學(xué)宣傳及教育意見成為當務(wù)之急。高校教育的目的在于培養(yǎng)高素質(zhì)人才，是進行綠色化學(xué)宣傳及教育的最優(yōu)選擇。在藥學(xué)專業(yè)有機化學(xué)課程中滲透綠色教學(xué)最為合適，因為有機化學(xué)與綠色化學(xué)的研究內(nèi)容高度相關(guān)。高校有機化學(xué)任課教師需要在有機化學(xué)課中為學(xué)生介紹化學(xué)學(xué)科發(fā)展的新形勢，并且推廣新的研究方法。
2.將綠色化學(xué)滲透有機化學(xué)教學(xué)中
（1）不同種類的有機化學(xué)反應(yīng)的原子經(jīng)濟性。所謂“原子經(jīng)濟性”，即反應(yīng)物中原子進入產(chǎn)物的量。理想狀態(tài)的原子經(jīng)濟性反應(yīng)是反應(yīng)物中的全部原子都進入產(chǎn)物，因而，教師需要在有機化學(xué)反應(yīng)教學(xué)中強調(diào)原子經(jīng)濟性[1]。例如，加成反應(yīng)是把反應(yīng)物的所有原子加入另外一個反應(yīng)物上，原料中原子得到充分利用，其原子經(jīng)濟性是100%。
（2）不同種類的有機化合物均與綠色化學(xué)相關(guān)。在有機化學(xué)教材中，有機化合物基本與綠色化學(xué)相關(guān)。例如，鹵代烴，如果排放的氯氟烴量過大，臭氧層就會遭到破壞。氯氟烴進入大氣，在光的作用下產(chǎn)生分解現(xiàn)象，大量的氯自由基就會釋放出來，導(dǎo)致產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，使臭氧分子受到更為嚴重的破壞。
3.將綠色化學(xué)理念滲透有機合成教學(xué)中
（1）反應(yīng)的原子經(jīng)濟性。合成反應(yīng)過程中，降低廢物排放比例的核心是提升目標產(chǎn)物的原子經(jīng)濟性及選擇性。例如，教師可以為學(xué)生介紹新型的催化氧化法，就是把銀作為催化劑，使用氧氣氧化乙烯，進而合成環(huán)氧乙烷，這種反應(yīng)的原子經(jīng)濟性可達到100%。
（2）反應(yīng)原料綠色化。在當前化學(xué)反應(yīng)中有毒有害的原料使用較多，它們會對人體健康造成不利影響。例如，教師在講解制備α-甲基丙烯酸甲酯時，通常的方法是將丙酮作為原料，并與氫氰酸進行反應(yīng)，并在濃硫酸作用下加以合成。教師需要幫助學(xué)生分析這種方法的缺陷，也就是指出氫氰酸的毒性及濃硫酸的腐蝕性，可這個反應(yīng)的原子經(jīng)濟性很低，可考慮為學(xué)生介紹一種新的方法。
（3）催化劑的綠色化。教師在講授傅-克反應(yīng)時，規(guī)定的催化劑是三氯化鋁。但是，這種物質(zhì)容易水解，并且腐蝕設(shè)備，與綠色化學(xué)的要求不符。教師應(yīng)當為學(xué)生講解新的催化物，比如，固體超強酸、分子篩催化劑、離子液體等。
（4）溶劑的綠色化。在進行有機反應(yīng)時，溶劑也發(fā)揮著重要作用。較為常用的溶劑包括苯類芳香烴、鹵代烴 等[2]。但是，大多數(shù)有機溶劑是存在一定毒性的，并且容易揮發(fā)，揮發(fā)物進入空氣，經(jīng)過陽光照射，就會產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，引發(fā)呼吸系統(tǒng)的疾病。教師可以為學(xué)生講解幾種綠色溶劑，比如，水、超臨界流體、離子液體等。
（5）合成方法的綠色化。通常條件下，化學(xué)教材中羧酸的脫酸反應(yīng)內(nèi)容只會簡單介紹柯爾伯反應(yīng)，教師應(yīng)該為學(xué)生適當?shù)匮a充一些綠色化學(xué)知識。相較于一般有機合成，有機點合成的優(yōu)勢在于不需要添加氧化還原試劑，在常溫環(huán)境下就能進行，控制反應(yīng)則通過調(diào)節(jié)電流密度和電位來實現(xiàn)，自動控制十分方便。
4.結(jié)語
綠色化學(xué)提出了嶄新的理念及方法，是化學(xué)發(fā)展的一大趨勢，因而，在有機化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念仍然是教育界需要研究和推進的課題，這有助于拓寬學(xué)生視野，為實現(xiàn)素質(zhì)教育奠定基礎(chǔ)。
參考文獻：
篇4
1．醇羥基
醇羥基中的O－H鍵并不容易斷裂，因而醇類的酸性弱于水，制取醇類相對應(yīng)的鹽只能用Na、K等活潑金屬與醇反應(yīng)。
醇羥基能被O2（CuO）、KMnO4等氧化劑氧化，當羥基所接的碳原子上有2個以上的H時，羥基被氧化為醛基；當羥基所接的碳原子上只有1個H時，羥基被氧化為羰（酮）基；當羥基所接的碳原子上沒有H時，羥基無法被氧化。
醇羥基的另一重要特性是消去反應(yīng)，一般使用濃硫酸作催化劑，使醇類脫去羥基生成含雙鍵的有機物。消去反應(yīng)的本質(zhì)是羥基與β位上的一個H原子共同脫去生成H2O的反應(yīng)，因而能發(fā)生消去反應(yīng)的醇類必須要有β-H原子。
醇類是有機合成中最常見的中間產(chǎn)物，通過醇的氧化制醛，進而制得羧酸，醇和羧酸再反應(yīng)生成酯，這是高中有機化學(xué)中考查的熱點。
2．酚羥基
酚羥基的活性較大，O2、酸性KMnO4溶液等都能氧化酚羥基。酚羥基由于受苯環(huán)的影響，在水溶液中能發(fā)生微弱電離呈現(xiàn)弱酸性，但比碳酸的酸性弱。
酚羥基也能活化苯環(huán)的鄰、對位，因而酚類與濃溴水反應(yīng)生成能溴代物沉淀。酚羥基還能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。
3．醛基與酮基
醛基既能發(fā)生氧化反應(yīng)，又能發(fā)生還原反應(yīng)。醛基催化加氫即可得到－CH2OH基團，醛基被氧化便可得到羧基。高中階段提到了三種氧化醛基的方法：O2催化氧化、新制Cu(OH)2氧化、銀氨溶液氧化，對后兩種應(yīng)該重點掌握。
醛基、酮基可以發(fā)生加成反應(yīng)，在高中課本中一般涉及到醛與HCN、氫氣的加成。
酮與醛在性質(zhì)上的最大區(qū)別在于酮基不能被新制Cu(OH)2、銀氨溶液等弱氧化劑氧化。酮類的化學(xué)性質(zhì)在高中階段要求不高。
4．羧基
由于羧基上的氫原子較容易電離，因而羧酸是最典型的有機酸。羧酸的酸性一般都強于碳酸，因而羧酸能與Na2CO3或NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2氣體或溶解CaCO3固體。而將CO2氣體通入羧酸的鈉鹽溶液中并不會生成該種羧酸。
酸的酯化反應(yīng)及酯的水解反應(yīng)可以說是有機化學(xué)題目中考得最頻繁的內(nèi)容。酯化反應(yīng)的實際機理比較復(fù)雜，而從反應(yīng)的結(jié)果上來看，羧酸提供了羥基而醇提供了氫，生成酯和H2O，因而酯化反應(yīng)屬于取代反應(yīng)。
利用羧酸的酸性可制取相應(yīng)的鹽類，以便增加有機物在水中的溶解度和有機物的穩(wěn)定性。羧酸與醇，或自身具有羧基和羥基兩種官能團的有機物（如乳酸）在濃硫酸中加熱便可合成酯。高中階段中通過酯化反應(yīng)涉及到三種類型的酯類：一是由羧基和羥基結(jié)合成的普通的酯，其中酸和醇都可能不止1分子，如乙酸乙酯、甘油三酯、已二酸二乙酯等。二是形成環(huán)酯，有三種情況，第一種是羥基酸中分子內(nèi)的羧基和羥基結(jié)合，由一分子有機物形成環(huán)酯，又稱內(nèi)酯；第二種是兩分子的羥基酸通過酯化反應(yīng)聚合成環(huán)酯，產(chǎn)物中相同基團處在對位位置上，最典型的例子便是乳酸（CH3CH(OH)COOH）分子所形成的二聚乳酸；第三種是二元酸與二元醇通過酯化反應(yīng)聚合成環(huán)酯，如乙二酸與乙二醇的聚合物。三是形成高聚酯。小分子的二元酸和二元醇可通過酯化反應(yīng)形成長鏈，聚合成高分子化合物。這種反應(yīng)是縮聚反應(yīng)，有多少分子的羧酸和醇聚合，就有多少分子的H2O生成。
5．酯基
酯類（包括油脂）最主要的性質(zhì)便是水解。酯水解有兩種方式，經(jīng)酸化處理后得到的是酸和醇；在堿性條件下，反應(yīng)生成的酸與堿中和，促進反應(yīng)的進行，使酯化反應(yīng)進行得比較徹底。
酯類中有一類非常特殊的物質(zhì)――甲酸酯。它們的官能團酯與醛的特性，既能水解，又能發(fā)生銀鏡反應(yīng)等醛基的特征反應(yīng)。
篇5
關(guān)鍵詞：有機化學(xué)實驗；教學(xué)；綠色化學(xué)
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）09-0088-02
師范院校擔負著為未來中學(xué)教育培養(yǎng)后備軍的重任。而作為一名合格的師范類化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生，除了能夠獨立教授中學(xué)化學(xué)專業(yè)理論課之外，還應(yīng)能獨立開展實驗課并且具備對實驗課進行設(shè)計與創(chuàng)新的能力。有機化學(xué)實驗是師范院校化學(xué)專業(yè)的必修基礎(chǔ)課。如何能更好地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，培養(yǎng)學(xué)生的實驗創(chuàng)新能力，讓學(xué)生在基礎(chǔ)條件較差、教學(xué)經(jīng)費有限的情況下能有效地利用資源開展有機化學(xué)實驗，是廣西等西部地區(qū)師范院校有機化學(xué)實驗課教學(xué)中遇到的迫切問題。而“綠色化”教學(xué)采用先進的科學(xué)技術(shù)和教學(xué)手段，以實驗過程和終端產(chǎn)物均達到零排放或零污染為目標，同時強調(diào)“原子經(jīng)濟性”的概念，能夠充分利用資源和防止污染。所以，在師范院校的有機化學(xué)實驗中引入綠色化學(xué)的概念，不僅能有效節(jié)約實驗資源，減少化學(xué)試劑和藥品的使用和污染，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)思想和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展意識。在近十年的有機化學(xué)實驗教學(xué)過程中，我們總結(jié)了以下幾點開展“綠色化”實驗教學(xué)的經(jīng)驗。
一、實驗內(nèi)容的“綠色化”設(shè)計
目前，大多數(shù)師范院校有機化學(xué)實驗課仍采用較為傳統(tǒng)的教學(xué)模式，即基礎(chǔ)操作實驗、性質(zhì)實驗和基礎(chǔ)合成實驗。這其中不乏大量的重復(fù)性操作，比如分餾操作實驗為基本操作實驗，而在乙酰苯胺和環(huán)己烯的制備實驗中同樣用到，這樣就存在一個操作重復(fù)進行，不僅浪費了寶貴的學(xué)時數(shù)，更消耗了大量的試劑。因此在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計上，我們首先盡可能把基礎(chǔ)操作實驗合并到某些合成實驗中，盡可能不獨自訓(xùn)練學(xué)生的基本操作而把基本操作的訓(xùn)練與具體的實驗結(jié)合在一起，充分利用有限的時間盡可能多做些實驗。同時，把性質(zhì)實驗也融入到合成實驗中，使學(xué)生在合成完化合物后，對化合物進行定性或定量檢測，以達到性質(zhì)實驗的教學(xué)目的。我設(shè)計提取或合成的目標產(chǎn)物盡可能具有使用價值或有廣西的地方持色，使學(xué)生對有機實驗保持濃厚的興趣。其次，我們加強了多步驟實驗組合的探索。以往單步驟合成實驗以訓(xùn)練學(xué)生基礎(chǔ)操作能力為目的，實驗結(jié)束后，最終產(chǎn)物不是簡單地拋棄就是回收封存，長期積累，對環(huán)境造成極大地危害。因此我們在多步驟實驗組合中把以往單步驟合成實驗的產(chǎn)品作為下一步合成實驗的原料，從而實現(xiàn)實驗產(chǎn)品的綜合循環(huán)利用。這種實驗教學(xué)方法不僅充分體現(xiàn)綠色化學(xué)教育的思想，更增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可謂一舉而多得。比如：將乙酰乙酸乙酯的制備實驗設(shè)計成多步驟合成實驗，其內(nèi)容包括：無水乙醇的制備，乙酸乙酯的制備和乙酰乙酸乙酯的制備。這樣，一個合成實驗的產(chǎn)物作為下一個實驗的原料，當某一步的產(chǎn)物不夠時，老師可以進行補充。
二、多媒體教學(xué)手段和網(wǎng)絡(luò)課程的應(yīng)用
我們都知道，實驗操作只有多實踐才能掌握，然而在學(xué)時和資金的限制下，如何讓學(xué)生在有限的時間內(nèi)熟練掌握實驗操作技能是擺在我們面前的一個難題。為此，我們將現(xiàn)代化的多媒體技術(shù)應(yīng)用在了有機化學(xué)實驗教學(xué)中。十年來，我們采用了兩步走的方針來實現(xiàn)教學(xué)手段的現(xiàn)代化。第一步：購買和引進國內(nèi)外先進的獲獎的多媒體教學(xué)課件，教學(xué)錄像帶。我們已經(jīng)購買了多所高校的有機化學(xué)實驗課件，如：大連理工大學(xué)的《有機化學(xué)實驗》多媒體課件，高教出版社的《基礎(chǔ)有機化學(xué)演示試驗》和《減壓蒸餾》教學(xué)錄像帶并刻成光盤。由于多媒體輔助教學(xué)引入課堂，極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在單位時間內(nèi)掌握的知識比過去多得多，同時擴展了學(xué)生的知識面。第二步：實現(xiàn)課程教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)教育不僅具有突破時空限制和實現(xiàn)資源共享的基本特點，而且具有實現(xiàn)以學(xué)習(xí)者為主體的學(xué)習(xí)和協(xié)作式學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，因此網(wǎng)絡(luò)教學(xué)已經(jīng)成為世界各國教育改革和發(fā)展的重要趨勢。我們根據(jù)本門課程的教學(xué)需要，設(shè)計和制作了《有機化學(xué)實驗》網(wǎng)絡(luò)課程。同時，網(wǎng)絡(luò)課程還集成了一門課程所需的所有功能，包括：實驗報告的網(wǎng)上提交和批改，網(wǎng)上答疑，在線考試，學(xué)生成績管理，網(wǎng)上信息資源庫等功能。充分滿足了《有機化學(xué)實驗》的教學(xué)要求。
三、應(yīng)用有機合成新方法和新技術(shù)
近年來，微波技術(shù)和超聲波技術(shù)在有機合成中的應(yīng)用得到了空前的發(fā)展。酶和微生物等生物催化劑和離子液體等綠色溶劑的使用對于加快反應(yīng)速度、減少能耗和污染、提高產(chǎn)率起到了積極的作用。例如：肉桂酸是重要的有機合成工業(yè)中間體之一，廣泛用于醫(yī)藥、香料、塑料和感光樹脂等化工產(chǎn)品中。實驗室常用的制備方法是通過苯甲醛和醋酸酐在無水醋酸鉀的存在下反應(yīng)制備的，但傳統(tǒng)的合成路線反應(yīng)時間較長，反應(yīng)溫度較高并且副產(chǎn)物較多，因此，產(chǎn)率很難提高，就算延長反應(yīng)時間，產(chǎn)率也不超過60%。因此，為了提高產(chǎn)率，減少副產(chǎn)物乙酸的生成，簡化分離步驟，我們將微波技術(shù)引入實驗中，我們以吡啶作為縮合劑，采用微波輻射技術(shù)使苯甲醛和丙二酸充分反應(yīng)，這樣不僅縮短了反應(yīng)時間，提高了反應(yīng)的產(chǎn)率，最大限度地體現(xiàn)了“原子經(jīng)濟性”。微波技術(shù)用于肉桂酸的合成不僅避免了有機副產(chǎn)物的生成，也同時避免了分離純化時有機溶劑的揮發(fā)對環(huán)境造成的負面影響，簡化了實驗操作步驟。在微波環(huán)境下進行肉桂酸的合成，可使產(chǎn)品的粗產(chǎn)率達100%，精產(chǎn)率達67%以上。由此可見先進合成方法的引用可以有效的降低污染，保護環(huán)境，是我們在條件許可的情況下值得探索和推廣的有機化學(xué)實驗“綠色化”的方法。
四、培養(yǎng)學(xué)生的“綠色化”意識
有機化學(xué)實驗教學(xué)不僅要培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作技能和科學(xué)的實驗方法，更要使學(xué)生建立綠色環(huán)保的理念。我們認為“綠色化”教育思想不僅要體現(xiàn)在有機化學(xué)實驗課上，在有機化學(xué)理論課上也要得到充分的展現(xiàn)。特別是要在有機化學(xué)理論課教學(xué)過程中結(jié)合實驗有關(guān)內(nèi)容，進行綠色化學(xué)的教育。比如實驗試劑的處理和溶劑回收再利用問題，“三廢”的處理和利用，特別是要結(jié)合本地的實際情況，對“三廢”的現(xiàn)狀及危害進行分析[6]。使學(xué)生具備良好的技能、思維和判斷能力。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，將會出現(xiàn)大量新的實驗技術(shù)手段和新的教學(xué)理念，它們的出現(xiàn)會給廣大教育工作者帶來更多的啟迪。因此，構(gòu)建有機化學(xué)實驗綠色化的教學(xué)模式也要與時俱進，但無論怎樣改革，教學(xué)模式的科學(xué)性和可行性是我們必須注意的問題。
參考文獻：
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篇6
關(guān)鍵詞：甲醇 合成 進展
合成甲醇是煤化工技術(shù)在能源轉(zhuǎn)換背景下研究開發(fā)的，其宗旨是以水煤氣為原料，擴大炭資源的使用范圍，緩和石油危機。隨著天然氣資源的大量開發(fā)，加之天然氣轉(zhuǎn)換合成氣技術(shù)日益成熟，使以天然氣為原料經(jīng)合成氣合成的甲醇比以煤炭為原料經(jīng)合成氣合成的甲醇在市場上更具競爭力。因此在合成甲醇的原料中，用得最多的是天然氣。70年代，大型甲醇廠均以天然氣為合成甲醇的原料。但是到80年代末，隨著生產(chǎn)規(guī)模的日益擴大，以煤合成甲醇的成本大幅度降低，與天然氣合成甲醇相當，所以在近幾年來又有回到煤合成甲醇的趨勢，預(yù)計未來甲醇合成工業(yè)仍以煤炭資源為主。
一、氯甲烷水解
在常壓、溫度為573～620K 的操作條件下，氯甲烷在堿性溶液中可以水解制取甲醇。
氯甲烷的轉(zhuǎn)化率為98%，甲醇得率為67%。該工藝雖然簡單，同時又是令人所期望的常壓操作，甲醇產(chǎn)率和氯甲醇的轉(zhuǎn)化率也比較理想，但是迄今為止此法尚未得到工業(yè)應(yīng)用。其原因是氯甲烷是以氯化鈣的形式損失，成本太高。盡管如此，這還是實驗室制備甲醇的一種常用方法。
二、甲烷氧化工藝
甲烷可以直接氧化合成甲醇， 在熱力學(xué)上是可行的， 分為催化選擇性氧化和非催化氧化兩種方法。
1.催化氧化法
目前催化氧化的工藝技術(shù)是基于天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化即部分氧化成甲醇后再部分氧化成合成氣。但是，由于活化甲烷分子比較困難，所以氧化甲烷的條件很苛刻。鑒于甲烷氧化為甲醇后又極容易再度氧化成二氧化碳和氫氣，所以從熱力學(xué)上考慮，目的產(chǎn)物甲醇是不穩(wěn)定的。因此，選擇甲烷氧化制甲醇的催化劑必須具備高的選擇性，同時又具有較好的穩(wěn)定性[1]。一般的催化劑隨溫度的升高，甲烷的轉(zhuǎn)化率升高，而甲醇的選擇性則降低。典型的較理想的催化劑的轉(zhuǎn)化率只有5%，甲醇的選擇性只有50%，其他產(chǎn)物主要是甲醛、甲酸，約占40%。
2.間接氧化法
甲烷無催化劑直接選擇氧化制甲醇的研究始于1980年，F(xiàn)rancis[4]Michael[5]等人作了大量的工作，他們在1992年分別各自研究了沒有催化劑存在條件下，如何控制甲烷部分氧化成甲醇。他們認為，該法能夠大量降低投資和能耗，但控制條件較為苛刻。原料中不宜存在某些烴類，否則將降低轉(zhuǎn)化率，氧含量宜在8%左右，過小則轉(zhuǎn)化率降低，過大則氧化過度，操作條件在644～755K，9Mpa，宜采用小直徑反應(yīng)器。所得甲醇收率（摩爾分數(shù)）為217%， Hunter 等人在溫度為723K、6MPa的壓力操作條件下，所得收率（摩爾分數(shù)），可達8～9%。據(jù)報道經(jīng)濟可行的轉(zhuǎn)化率（摩爾分數(shù)）為10～15%。
三、生物催化氧化法
除了甲烷選擇控制催化制取甲醇外，國內(nèi)中科院蘭化所尉遲力[8]等對甲烷生物催化氧化制甲醇進行了研究，據(jù)報道加氧酶的活性可為1kg酶1h生產(chǎn)2.02kg甲醇。他認為，由于大部分甲醇被甲醇脫氫酶繼續(xù)氧化、代謝掉，尋找更好的抑制甲醇繼續(xù)氧化的抑制劑，提高酶穩(wěn)定性減少，酶活性的損失是甲烷生物催化氧化制甲醇的關(guān)鍵。
四、煤、氣、油綜合利用工藝
采用煤氣化、天然氣轉(zhuǎn)化、渣油裂解（DCC）裝置的副產(chǎn)氣（CH4和H2 ）作為生產(chǎn)甲醇的原料，經(jīng)成分配比后生產(chǎn)甲醇，實現(xiàn)了原料的優(yōu)勢互補，多種能源的綜合利用，達到了循環(huán)經(jīng)濟的目的。
五、CO2 加氫工藝
近年來，CO2 加氫制取甲醇引起了各國科學(xué)家的興趣，成為甲醇合成的一個新的研究方向。環(huán)境問題日益引起人們的警惕，據(jù)悉全世界大約每年向大氣排放35億t的CO2 （以每年消耗10億t標準煤計算），CO2 引起的溫室效應(yīng)，已經(jīng)影響到全世界的氣候變化。歐共體、 日本等1990年在135個國家和地區(qū)參加的會議上承諾控制和減CO2 的排放量，美國答應(yīng)每年提供7500萬美元用于CO2 綜合開發(fā)和利用[9]。用CO2 制取甲醇便成為甲醇合成的新課題，尤其是近年來連續(xù)發(fā)現(xiàn)CO2 大氣田以及CO2 礦源，把這一課題又賦予新的意義。
由于二氧化碳的惰性以及熱力學(xué)上的不利因素，使用二氧化碳難以活化還原，一般催化劑都存在甲醇選擇性不高、 CO2 轉(zhuǎn)化率低的不足。開發(fā)新型催化劑， 提高催化劑的活性和甲醇選擇性是目前O2 加氫制甲醇的研究重點。
不少學(xué)者對這一課題進行了大量的實驗研究，取得了可喜的成就，到目前為止已經(jīng)有了中試裝置。例如， 80年代初，HolderTopsUe公司利用煉油廠的廢氣中的H2 和CO2 直接合成甲醇，開發(fā)了一種CO2 加氫催化劑，仍以Cu-Zn為主，已完成中試。實驗結(jié)果表明，在280e、120MPa的操作條件下，將H2 、CO2 通過催化劑絕熱反應(yīng)即可得到燃料用的或有機合成用的甲醇，還有醚、酯等少量副產(chǎn)物。東京瓦斯公司古田博貴等人用 CO2 和H2 在Cu-Zn-Al催化劑上合成甲醇，壓力3～9Mpa，溫度250～300e，空速5200～14000h-1，原料氣中H2與CO2 的摩爾比為3～416，CO2 轉(zhuǎn)化率為20%。
CO2 加氫與CO加氫表面上看來不一樣， 但是由于存在水氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)，兩者又有內(nèi)在的聯(lián)系， 所以開發(fā)CO2 加氫催化劑開始基于銅、鋅、鋁， 調(diào)節(jié)它們的比例； 增加一些金屬Pt、Pd、W、Ga、Cr、Th、Rh、Re 等等[11]；更換一些助劑， 如SiO2 [12]、ZrO[13]等。大多數(shù)催化劑的轉(zhuǎn)化率都很低， 只有4%左右， 甲醇的選擇性也只有50%左右， 因此還遠不成熟， 距工業(yè)化應(yīng)用還有一段距離。用H2 和CO2 合成甲醇的研究論文很多，目前尚未工業(yè)化的原因是催化劑沒有過關(guān)能否找到合適的催化劑是用H2 和CO2 合成甲醇工業(yè)化的關(guān)鍵。
篇7
關(guān)鍵詞：有機化學(xué)實驗；教學(xué)改革；實踐
中圖分類號：G642.423 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）22-0042-02
化學(xué)是一門實驗性的科學(xué)，而有機化學(xué)實驗是一門獨立的化學(xué)基礎(chǔ)課程，該課程目的在于訓(xùn)練學(xué)生基本的有機化學(xué)實驗操作技能，讓學(xué)生掌握簡單有機化合物的合成、純化及結(jié)構(gòu)測定方法；加深學(xué)生對化學(xué)基礎(chǔ)理論、基本知識的理解，提高觀察、分析和解決實際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹和實事求是的科學(xué)態(tài)度。在高等師范院?；瘜W(xué)專業(yè)教學(xué)計劃中，有機化學(xué)實驗所占的學(xué)時比重比較大，實驗教學(xué)對于培養(yǎng)化學(xué)專業(yè)人才的重要性是人所共知的，所以有機化學(xué)實驗的教學(xué)不容忽視。在過去的二十多年教學(xué)過程中，我們深刻體會到在有機化學(xué)實驗的教學(xué)中首先要強化技能訓(xùn)練。下面談?wù)勎覀冊谟袡C化學(xué)實驗教學(xué)改革與實踐的體會。
一、改革實驗教學(xué)內(nèi)容，突出操作技能訓(xùn)練
1.弱化性質(zhì)實驗，增加制備及綜合性實驗。有機化學(xué)實驗一般由性質(zhì)實驗、基本操作實驗、制備實驗所組成。而目前高師通常所用的教材為華南師大等五校合編的？有機化學(xué)實驗？（由高等教育出版社出版），此種實驗類型只是驗證了原先從教材中得知的結(jié)論，學(xué)習(xí)過程相對來說缺乏探索的樂趣。因此，在教學(xué)改革過程中增加設(shè)計性實驗成了當前教學(xué)改革的一個重要方向。通過這種改革，我們淡化了原有有機化學(xué)實驗教學(xué)的知識體系，而更注重于學(xué)生的基本操作、制備及綜合性實驗操作技能和產(chǎn)物的分離提純方法等能力的訓(xùn)練上面。
2.增加開放性質(zhì)實驗。我們在實際教學(xué)過程中，根據(jù)中學(xué)化學(xué)教師教學(xué)的實際需要，對有機化學(xué)實驗教材中的性質(zhì)實驗由傳統(tǒng)的驗證型性質(zhì)實驗改為設(shè)計型性質(zhì)實驗，在實驗室的開放時間段，讓學(xué)生有所選擇地完成有機化合物性質(zhì)實驗的操作。
3.規(guī)范實驗操作。高師化學(xué)專業(yè)是培養(yǎng)中學(xué)化學(xué)教師的搖籃，它要求學(xué)生有較強的動手能力。有機化學(xué)實驗作為培養(yǎng)優(yōu)秀中學(xué)化學(xué)教師的一門重要課程，它直接和長久地影響著學(xué)生的素質(zhì)和能力。因而在有機化學(xué)實驗操作過程中要求學(xué)生操作規(guī)范化，隨著實驗課程的進行，教師的指導(dǎo)重點也應(yīng)有所改變。通過每次實驗對每一個基本實驗操作的反復(fù)訓(xùn)練，結(jié)果表明這種做法確實加強了本科生的實驗操作能力，而且使他們養(yǎng)成了良好的規(guī)范實驗操作的習(xí)慣。
二、開設(shè)設(shè)計性實驗，培養(yǎng)學(xué)生科研素質(zhì)
1.增設(shè)設(shè)計性實驗，可以培養(yǎng)學(xué)生科研素質(zhì)。有機化學(xué)實驗的目的不僅僅是使學(xué)生獲取知識，更重要的是要在以后的實際工作中提高分析問題和解決問題的能力。因此，在有機化學(xué)實驗教學(xué)過程中，要設(shè)計有益于學(xué)生探究的環(huán)節(jié)。高師院校化學(xué)專業(yè)學(xué)生在大二階段普遍地學(xué)習(xí)勁頭較足，特別是那些有意向報考研究生的本科生，會強烈要求有機會自己設(shè)計一些實驗探究的項目。這種情況下，我們可以讓這些學(xué)有余力的本科生在周末或其他課余時間來完成自己設(shè)計的有機化學(xué)方向的實驗以補充專業(yè)基礎(chǔ)課時間和實驗設(shè)施的不足。在實施實驗前要求學(xué)生做好充足的準備，實驗設(shè)計要求首先進行同學(xué)間討論，寫成預(yù)習(xí)實驗報告后交給專任實驗教師檢查，并讓專任教師提出建議后再形成完善的思路。選擇讓在進入實驗室前有充足準備的本科生進行探究實驗，這樣不僅有利于達到預(yù)期效果，也能防止實驗安全方面不良事故的發(fā)生。例如針對我校有機化學(xué)專業(yè)研究生有糖化學(xué)的研究方向，我們特開設(shè)了設(shè)計性實驗“2，3，5，6-二-O-異丙叉基-α-D-呋喃甘露糖的制備”。實驗課前要求先查閱文獻，根據(jù)前面所學(xué)知識和所查閱的文獻確定合成2，3，5，6-二-O-異丙叉基-α-D-呋喃甘露糖的路線。實驗實施前教師先通過檢查，認為實驗路線及步驟可行后再開始實施。實驗過程中若出現(xiàn)某些問題先要求學(xué)生自己解決，若解決不了，可以同學(xué)間或師生間進行討論，實驗結(jié)束后小組間進行比較和總結(jié)。通過此類設(shè)計性的有機化學(xué)合成實驗，可以培養(yǎng)學(xué)生有機合成實驗路線與步驟的設(shè)計、操作、結(jié)果分析及獨立解決實際問題的能力，全面系統(tǒng)地訓(xùn)練學(xué)生有機化學(xué)實驗操作技能和科學(xué)研究的素質(zhì)，為本科生以后的工作及繼續(xù)深造打下堅實的基礎(chǔ)。有機化學(xué)（及實驗）的兩大支柱為有機合成與有機分析，在有機合成過程中所合成的產(chǎn)物的分離提取及結(jié)構(gòu)鑒定也離不開有機分析。如何從天然產(chǎn)物中進行分離提取某一有機化合物大學(xué)有機化學(xué)實驗教材中只涉及了生物堿的提取，如黃連中提取黃連素和茶葉中提取咖啡因。這兩個實驗只涉及簡單的回流及升華法進行分離提取，以及薄層色譜技術(shù)，尚未涉及天然產(chǎn)物分離提取研究中普遍采用的柱層析（或稱為柱色譜）分離技術(shù)，而且如何進行產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)鑒定尚未涉及。因此，在有機化學(xué)實驗教學(xué)中開展生產(chǎn)實踐性實驗內(nèi)容，是提高學(xué)生實踐能力、提高學(xué)生考研與就業(yè)競爭力亟待解決的一個關(guān)鍵問題。為此我們增加了一個以類胡蘿卜素的分離提取及結(jié)構(gòu)鑒定的設(shè)計性實驗。以從蕃茄中分離提取蕃茄紅素或胡蘿卜中提取胡蘿卜素為研究目標，要求學(xué)生通過文獻查閱和優(yōu)選實驗條件，尋找出一種適合于實驗室學(xué)生實驗的低成本、綠色環(huán)保的實驗方案。通過專職教師的檢查后再實施。通過本實驗，學(xué)生掌握了天然產(chǎn)物分離提取常用的柱層析技術(shù)，學(xué)會了用薄層色譜檢測有機化合物的技術(shù)，并學(xué)會用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進行濃縮的技術(shù)，以及用波譜分析法測定有機化合物結(jié)構(gòu)的方法。通過該實驗教學(xué)，也使本科生的有機化學(xué)實驗教學(xué)緊密與現(xiàn)代科學(xué)研究相結(jié)合，從而提高學(xué)生分析問題、解決問題的實踐能力。
2.高水平科研教師參與實驗教學(xué)。有機化學(xué)綜合性實驗和設(shè)計性實驗對高等院校培養(yǎng)創(chuàng)新人才是非常關(guān)鍵的，此類實驗具有所需專業(yè)知識多、需要綜合運用和實驗難度大等特點。開設(shè)此類實驗的目的是要提高本科生綜合運用多學(xué)科知識與實際工作中分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，鍛煉學(xué)生對專業(yè)知識綜合運用的能力，以及實事求是和嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。如果能充分利用現(xiàn)有的高?？蒲匈Y源，將科研背景、專職的科研教師融入有機化學(xué)實驗教學(xué)中，可以幫助本科生在較短的時間內(nèi)完成一些綜合性設(shè)計實驗，將對學(xué)生專業(yè)知識的運用及創(chuàng)新能力的提升起到非常大的幫助。高?？蒲薪處焻⑴c有機化學(xué)實驗教學(xué)也能保證實驗教學(xué)隊伍的穩(wěn)定和實驗教學(xué)水平的提升，也可為有機化學(xué)實驗教學(xué)注入新的研究方式和實驗教學(xué)思維，并有力地促進有機化學(xué)實驗課內(nèi)容和教學(xué)思想的更新。在設(shè)計性實驗指導(dǎo)過程中如果能有較高水平的科研教師在有機化學(xué)實驗思路和實驗方法上給予適當?shù)刂笇?dǎo)，對本科生的科研能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)將有很大的幫助，這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生才能滿足社會對創(chuàng)新型、實用型人才的需求。
總之，我們經(jīng)過多年的有機化學(xué)實驗教學(xué)改革與實踐證明，高師有機化學(xué)實驗教學(xué)改革是今后高師化學(xué)教學(xué)中的一項長期而艱巨的任務(wù)，培養(yǎng)化學(xué)專業(yè)本科生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力是當前和今后的教學(xué)目標，是當今時代的需要，也是化學(xué)教育的新課題。因此，高校教師需要更新教育理念，當好主導(dǎo)，把握新的機遇，迎接新的挑戰(zhàn)，積極探索，努力實踐，為社會培養(yǎng)出具有綜合能力和創(chuàng)新能力的人才。
篇8
關(guān)鍵詞： 機合成題 解題策略 特征條件 信息方程式 題設(shè)問題信息
引言
一條完整的有機合成路線是一個嚴謹?shù)乃季S過程，它要求學(xué)生在熟練掌握各類有機物性質(zhì)的基礎(chǔ)上，并能夠結(jié)合相關(guān)信息綜合分析在生活中一些重要有機物的合成過程和原理。有機推斷的總體思路是快速瀏覽整個有機題目（包括已知的信息方程式和題設(shè)問題），尋找合適的突破口，再采用正向推斷、逆向斷或者正逆推斷相結(jié)合的方法進行有效推導(dǎo)。因此，有機推斷最核心的地方就是尋找突破口，根據(jù)安徽近五年高考有機題的特征，尋找合適的突破口有以下幾種主要方法。
一、以已知的信息方程式為突破口
【說明】題目中若已知信息方程式，則往往可以作為突破口。認真分析該已知信息方程式反應(yīng)的機理和注意反應(yīng)條件，并會套用在合成路線上推導(dǎo)相應(yīng)的物質(zhì)或必含結(jié)構(gòu)。
【典型例題】（2012年安徽）
PBS是一種可降解的聚酯類高分子材料，可由馬來酸酐等原料經(jīng)下列路線合成：
分析：此信息方程式反應(yīng)的機理為RCCH中三鍵碳連氫的碳氫鍵斷裂與另一個有機物中羰基發(fā)生加成反應(yīng)獲得炔醇。明顯在推導(dǎo)C的結(jié)構(gòu)時要利用此信息方程式，原因是生成C的反應(yīng)物乙炔含有三鍵碳連氫的碳氫鍵和甲醛含有羰基（注意乙炔中含兩個三鍵碳連氫，故反應(yīng)時乙炔和甲醛按照物質(zhì)的量1：2反應(yīng)），由此可分析出C的結(jié)構(gòu)為HOCHCCCHOH。
【解題策略】對于給出的已知信息方程式的有機合成題，題目解決思路較簡單，肯定利用信息方程式做突破口進行推導(dǎo)。但信息方程式的套用過程相當較難，要求考生必須分析出反應(yīng)的機理，即有機物發(fā)生反應(yīng)的部分或官能團及反應(yīng)過程中化學(xué)鍵的斷裂和形成過程。因此，在教學(xué)各類有機物的不同性質(zhì)時要透徹講解在反應(yīng)過程中有機物的反應(yīng)機理，切忌死記硬背有機方程式。并且在涉及陌生信息方程式時要引導(dǎo)學(xué)生分析和運用。這對學(xué)生的分析理解運用能力要求很高，因此要注意在日常練習(xí)中的能力培養(yǎng)，不可一蹴而就。
二、以題設(shè)的問題中信息為突破口
【說明】有些題目的突破口不出現(xiàn)在合成路線上，也不在已知的信息或信息方程式中，而是出現(xiàn)在題設(shè)的問題中。
分析：B的結(jié)構(gòu)簡式推導(dǎo)若直接利用路線中B生成C的條件（可能是醇脫水成醚），可能誤推出B也是一種醇。但回答題設(shè)問題1時發(fā)現(xiàn)所推得B的結(jié)構(gòu)不吻合A生成B的反應(yīng)類型。因此B結(jié)構(gòu)的推斷利用題設(shè)問題中信息“AB為加成反應(yīng)”可知B為CH=CH-CCH。
【解題策略】要求學(xué)生通讀整個題目，切忌只把重點放在合成路線和信息方程式。并且在快速讀題中梳理出重要信息的能力。特別是發(fā)現(xiàn)只根據(jù)合成路線和信息無法推斷時，一定要注意下面的題設(shè)問題。
以上是結(jié)合近幾年高考試題的特點并符合有機考查的規(guī)律總結(jié)出有機推斷的兩種常用方法。當然，有機合成的推斷突破口不止這兩種。但無論何種方法，它都要求學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)知識、較高的邏輯推理能力、完整的綜合能力，因此教師要積極引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，學(xué)生要不斷練習(xí)、總結(jié)、反思，提高解決有機推斷的能力。
一、引言
“學(xué)科館員”制度起源于20世紀80年代的美國，20世紀末期才盛行于國內(nèi)本科院校圖書館。而近十年國內(nèi)高職院校圖書館也逐漸開始這一領(lǐng)域的工作，并取得了一些突破性的進展，但高職院校圖書館建立“學(xué)科館員”制度還遠未像本科院校圖書館那樣普及，有的甚至根本沒有涉及，即使正在實施“學(xué)科館員”制度的離真正“學(xué)科館員”制度的理念和要求也相距甚遠，二者之間還是有比較大的差距。而高職院校圖書館近幾年發(fā)展迅猛，人才濟濟，博士、碩士、正高、副高大有人在，專業(yè)輻射面也非常廣泛。僅以我館為例，符合“學(xué)科館員”標準的圖書館員就占全館總?cè)藬?shù)的1/3以上，具備了在圖書館嘗試建立具有高職院校特色的“學(xué)科館員”制度的基礎(chǔ)條件。
二、圖書館建立“學(xué)科館員”制度的必要性
1.提供主動性、個性化服務(wù)，提高文獻資源利用率。
電子信息資源的盛行，導(dǎo)致圖書館每年花費大量經(jīng)費購買的各類圖書信息文獻資源的利用率很低，有些信息文獻資源從新的放成舊的都沒有被讀者查閱過一次，讀者人數(shù)逐年下滑，尤其是教師讀者逐年減少，高職院校圖書館尤為突出，圖書館已經(jīng)快要淪落到學(xué)生自修室的地步，圖書館前景堪憂，必須創(chuàng)新服務(wù)?！皩W(xué)科館員”是既具有專業(yè)學(xué)科背景又受過圖書文獻資料專業(yè)訓(xùn)練，為特定學(xué)科領(lǐng)域的讀者提供深層次的、個性化的綜合的復(fù)合型專業(yè)人才。如今網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的各類信息文獻資源急劇擴張，內(nèi)容十分龐雜，面對繁雜無序的海量信息文獻資源，學(xué)科教師、專家們在短時間內(nèi)，很難全面準確地搜尋到自己所需的信息文獻資源，正所謂隔行如隔山，“學(xué)科館員”可以利用自己的專業(yè)學(xué)科背景和圖書文獻檢索知識提供代查代檢服務(wù)、定題跟蹤服務(wù)、文獻資源的開發(fā)與推廣服務(wù)等，密切關(guān)注專業(yè)、學(xué)科教師的學(xué)術(shù)動態(tài)，及時將專業(yè)、學(xué)科教師的教學(xué)科研需求反饋給圖書館相關(guān)部門，主動參與專業(yè)、學(xué)科的科研活動，提供個性化服務(wù)，提高文獻資源的利用率。
2.在圖書館與系部、學(xué)科之間起到“橋梁”作用。
所謂的“橋梁”作用，就是要求“學(xué)科館員”具備良好的溝通能力、嫻熟的公關(guān)技巧，深入到系部、學(xué)科教師的科研或教學(xué)活動中，幫助他們發(fā)現(xiàn)并提供更多專業(yè)信息文獻資源，為他們的研究和工作提供針對性強的個性化服務(wù)，以恰當?shù)难哉勁e止取得他們的歡迎和配合，是圖書館創(chuàng)新精神和學(xué)科化服務(wù)特征的具體體現(xiàn)。只有當系部、學(xué)科的教師深刻體會到“學(xué)科館員”的巨大作用時，圖書館在學(xué)院的地位才能真正提高，圖書館人的人生價值和自我實現(xiàn)的心理需求才可能得到滿足，通過建立“學(xué)科館員”制度，可以切實架起圖書館與教研第一線的“橋梁”，帶動整個圖書館服務(wù)的深化，這也是圖書館改革和發(fā)展的需要。
3.高職院校圖書館形勢發(fā)展的需要。
目前，我國高職院校的數(shù)量已超過了本科院校，高職教育已占據(jù)高等教育的半壁江山。高職院校圖書館的服務(wù)對象發(fā)生了很大變化，高學(xué)歷、高職稱的教師成為師資隊伍的主干力量，需求也越來越高，了解讀者，研究讀者，已成為圖書館可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為適應(yīng)高職院校圖書館的發(fā)展，先進的辦館理念和全新的服務(wù)模式應(yīng)運而生。隨著高職院校圖書館“學(xué)科館員”制度的引入和深化，“學(xué)科館員”對口服務(wù)已成為圖書館讀者服務(wù)的一項重要內(nèi)容，與以前傳統(tǒng)的借借還還、參考咨詢等淺層次服務(wù)等相比，是一項開拓性的參與式的創(chuàng)新服務(wù)，也是圖書館擺脫當前辦館困境的重要舉措。一所合格的高職院校與合格的圖書館是分不開的，在信息高度發(fā)展的今天，圖書館的服務(wù)方式也在不斷變革，在做好傳統(tǒng)服務(wù)工作的同時，圖書館要適應(yīng)學(xué)院專業(yè)、學(xué)科的發(fā)展和建設(shè)的需要，必須擁有結(jié)構(gòu)合理的各方面專業(yè)人才，創(chuàng)新圖書館的服務(wù)模式，必須順應(yīng)大潮引入“學(xué)科館員”制度。
三、圖書館“學(xué)科館員”制度建立的具體措施
1.建立具有高職院校特色的“學(xué)科館員”選拔條件。
“學(xué)科館員”制度建立的根本是組建一支專業(yè)素質(zhì)、綜合素質(zhì)、思想素質(zhì)高的“學(xué)科館員”隊伍。按照目前本科院校選拔學(xué)科館員的基本標準：碩士及以上學(xué)歷，擁有一定的專業(yè)背景，具備良好的外語和計算機操作能力；或具有中級及以上職稱，2年以上圖書館工作經(jīng)驗，熟悉圖書館業(yè)務(wù)。因本科院校推行“學(xué)科館員”制度的目的重在科研，高職院校的重點應(yīng)立足于應(yīng)用方面，不能照搬本科院校模式，“學(xué)科館員”制度的建立也就有截然不同的特點和追求。故高職院校圖書館選拔“學(xué)科館員”的條件標準應(yīng)不能等同本科院校，應(yīng)考慮高職院校教學(xué)特點和目的及高職院校圖書館自身實際，建立一套有高職院校特色的“學(xué)科館員”選拔條件，規(guī)范運作，不應(yīng)片面追求高學(xué)歷、高職稱等硬件為唯一目標，應(yīng)兼顧創(chuàng)新意識、進取精神、主觀能動性、優(yōu)良的服務(wù)意識等軟件條件，這樣在圖書館內(nèi)選拔“學(xué)科館員”的余地就比較大，可以精挑細選出專業(yè)知識扎實、知識面廣、適應(yīng)性強，真正符合“學(xué)科館員”條件、具有高度的責任心和良好的敬業(yè)精神，能夠勝任“學(xué)科館員”的人加入到“學(xué)科館員”隊伍中。
2.導(dǎo)入競聘制度，落實績效機制。
本科院校圖書館經(jīng)過多年的實踐，逐漸完善了“學(xué)科館員”管理體制，對高職院校建立“學(xué)科館員”制度起到了參考作用。高職院校圖書館應(yīng)結(jié)合本館實際情況，借鑒本科院校實施“學(xué)科館員”制度的成功經(jīng)驗，適時引入“學(xué)科館員”競聘制度和績效考評機制。由于“學(xué)科館員”的特殊性，為了增強“學(xué)科館員”的競爭意識和敬業(yè)精神，必須建立一套科學(xué)的適合高職院校圖書館操作運行的“學(xué)科館員”競聘、考評及獎勵制度。圖書館需要對“學(xué)科館員”的待遇給予一定的提高和提供優(yōu)于普通館員外出進修學(xué)習(xí)的機會，把“學(xué)科館員”的一整套規(guī)章制度落實到實處，增強競爭意識，調(diào)動全體館員的積極性，主動參與到“學(xué)科館員”的競聘選拔中，同時通過公開、規(guī)范的績效考評，使壓力變成動力，促使“學(xué)科館員”積極改進服務(wù)方式，從而提高圖書館的整體服務(wù)水平，提升圖書館館員的地位，不能使“學(xué)科館員”僅僅起到系部、學(xué)科的聯(lián)絡(luò)員的作用。
3.優(yōu)先選取重點學(xué)科試行，以點帶面，積累經(jīng)驗。
高職院校圖書館“學(xué)科館員”制度因有諸多本科院校的實踐經(jīng)驗做基礎(chǔ)，對高職院校圖書館建立“學(xué)科館員”制度有良好的參考和借鑒作用。然而，因“學(xué)科館員”制度介入高職院校圖書館的時間還較短，圖書館在“學(xué)科館員”制度的試行尚處于摸索發(fā)展階段，實踐經(jīng)驗相對不足，前期肯定困難不少，這都要在實踐中不斷完善，加之高職院校圖書館的規(guī)模沒有本科院校圖書館規(guī)模大，人才多，館員自身專業(yè)知識涉及面廣，“學(xué)科館員”隊伍建設(shè)的攤子不必鋪得太大?？梢韵冗x取學(xué)院幾個重點專業(yè)、學(xué)科安排擁有相關(guān)專業(yè)背景的“學(xué)科館員”進行科技查新、文獻資源開發(fā)與應(yīng)用、課題跟蹤、推薦新書的采購與查閱等全方位的對口服務(wù)。取得了一定效果、經(jīng)驗后，以點帶面，再在全院專業(yè)、學(xué)科開展“學(xué)科館員”的對口服務(wù)，實現(xiàn)人力、物力、財力的最優(yōu)化利用，使得“學(xué)科館員”隊伍發(fā)揮最大優(yōu)勢并為圖書館深化服務(wù)提供展示舞臺，把它打造成為圖書館對學(xué)院教學(xué)科研服務(wù)的一張名片。
四、結(jié)語
圖書館要發(fā)展，就需要因需而變。可以說，“學(xué)科館員”制度的建立，造就了圖書館新的服務(wù)時代，使圖書館的服務(wù)邁上一個新臺階，也使以讀者為中心的服務(wù)理念得以真正實現(xiàn)，更使圖書館的服務(wù)具有互動性、參與性、開放性等時代特征。通過“學(xué)科館員”的不懈努力，擴大圖書館的讀者群體，提高讀者滿意度。高職院校圖書館“學(xué)科館員”們只有具備良好的思想素質(zhì)和職業(yè)道德，牢固樹立“讀者第一”的工作理念，才能針對不同專業(yè)、學(xué)科讀者的不同需求，提供更專業(yè)化、規(guī)范化、個性化的服務(wù)。
參考文獻：
[1]孫翌.學(xué)科化服務(wù)技術(shù)與應(yīng)用[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，2013.
篇9
[關(guān)鍵詞] 添加劑 蘇丹紅 檢測
一、蘇丹紅對人體的危害
蘇丹紅(sudan dyes)又名油溶紅、溶劑紅,是一組人工合成的以苯基偶氮萘酚為主要基團的人工合成色素,其合成的前體通常是芳香胺。蘇丹紅系列化合物主要包括蘇丹紅I、II、III和IV4種,其中蘇丹紅Ⅱ、III和Ⅳ為蘇丹紅I的化學(xué)衍生物,I、II號為單偶氮染料,III、Ⅳ為雙偶氮染料。大量的研究報告指出,幾乎所有的合成色素都不能向人體提供營養(yǎng)物質(zhì),某些合成色素甚至?xí)：θ梭w健康,特別是偶氮化合物類合成色素的致癌作用更為明顯。
早期的研究表明,蘇丹紅本身不會直接對人體產(chǎn)生有害的影響,然而該類物質(zhì)為什么被如此關(guān)注,主要的原因是蘇丹紅在體內(nèi)和環(huán)境中會發(fā)生代謝,而其代謝產(chǎn)物具有致癌性。對蘇丹紅系列化合物的代謝研究表明,這類偶氮染料主要是經(jīng)食物從口攝入進入肌體,而人類皮膚對蘇丹紅的吸收率較低,進入體內(nèi)的蘇丹紅主要通過胃腸道微生物還原酶、肝和肝外組織微粒體和細胞質(zhì)的還原酶進行代謝,在體內(nèi)代謝成相應(yīng)的芳香胺類物質(zhì)。蘇丹紅在體內(nèi)代謝的產(chǎn)物均為苯胺或萘酚的衍生物。苯胺是制造染料、橡膠促進劑及抗氧劑等的原料,是一種重要的有機合成中間體。一旦苯胺接觸人體皮膚或進入消化系統(tǒng)以后,一方面由于苯胺可直接作用于肝細胞,引起中毒性肝病,還有可能誘發(fā)肝臟細胞基因發(fā)生變異,增加了人體癌變的幾率;另一方面,有可能因為苯胺將血紅蛋白結(jié)合的Fe(II)氧化為Fe(III),導(dǎo)致血紅蛋白無法結(jié)合氧,使人患上高鐵血紅蛋白癥,引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)受損,甚至導(dǎo)致不孕。萘酚作為中間體,主要應(yīng)用在染料、油脂、農(nóng)藥的合成與生產(chǎn)中,還可作為著色劑用于染發(fā)劑中。萘酚具有致癌、致畸、致敏、致突變的潛在毒性,對眼睛、皮膚、粘膜有強烈的刺激作用,大量吸收可引起出血性腎炎。
苯胺或萘酚的衍生物均被國際癌癥研究機構(gòu)(IARC)列為二類(對動物懷疑有致癌性物質(zhì))或三類致癌物質(zhì),具有遺傳毒性,攝入對人體有害。而蘇丹紅I、Ⅱ、III和Ⅳ在體內(nèi)代謝的產(chǎn)物均為苯胺或萘酚的衍生物,因此在食品中必須禁止使用。
二、定性檢測原理
熒光分析法選擇性好,靈敏度高,檢測下限低,在分析科學(xué)及其它相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用已越來越廣泛。因此開展研究蘇丹紅分子的熒光性質(zhì),利用其熒光現(xiàn)象建立起蘇丹紅的檢測新方法具有重要的實際意義。
常規(guī)的熒光法是在固定的激發(fā)波長位置激發(fā),通過掃描發(fā)射波長得到發(fā)射光譜:然后固定發(fā)射波長,掃描激發(fā)波長可得到激發(fā)光譜。同步熒光掃描技術(shù)是由Lloyd首先提出,它與常用的熒光測定方法最大的區(qū)別是同時掃描激發(fā)和發(fā)射兩個單色器波長,由測得的熒光強度信號與對應(yīng)的激發(fā)波長(或發(fā)射波長)構(gòu)成光譜圖,稱為同步熒光光譜。由于常規(guī)的熒光分析法在實際應(yīng)用中往往受到限制,對一些復(fù)雜混合物分析常遇到光譜相互重疊、不易分辨的困難,和常規(guī)熒光分析法相比,同步熒光分析法具有譜圖簡化、譜帶窄化、選擇性提高和光散射干擾減少等特點,是一種具有高選擇性、高靈敏度的分析方法,尤其適合多組分混合物的分析。
三、主要試劑及儀器
(1)試劑
蘇丹紅II(純度90%,Dr.Ehrenstorfer Gmbh,Germany)標準儲備液濃度為110μg•mL-1;蘇丹紅III(純度97%,Dr.Ehrenstorfer Gmbh,Germany)標準儲備液濃度為70μg•mL-1;溶劑為O.2g•L-1KOH--乙醇;KOH(A.R.級);無水乙醇(重蒸餾)。
(2)儀器
多功能熒光分光光度計。
四、檢定方法
取試液置于1.0×1.0cm石英液池中,設(shè)置儀器掃描參數(shù):激發(fā)和發(fā)射單色儀狹縫帶通寬度均為5nm,掃描速度為240nm•min-1。采用λ=60nm的波長差進行恒波長同步熒光分析法測定。
五、結(jié)果與討論
(1)人工合成樣的回收率
移取已知量的蘇丹紅II和蘇丹紅III溶液作為人工混合樣品,在與標準工作曲線相同條件下進行恒波長同步熒光測定。測得的恒波長同步熒光信號強度值查對應(yīng)的工作曲線,得各組分的含量值,測定結(jié)果見表1。
(2)香腸樣品的分析
采用加標回收法,考察了不同濃度比的蘇丹紅Ⅱ和蘇丹紅III在香腸樣品中的回收率。分別稱取2.00g攪碎的香腸樣品6份,加入不同濃度比的蘇丹紅II和蘇丹紅III,混勻。然后用10mL的0.2g•L-1KOH-乙醇溶液超聲提取三次,各離心10min(3000r/min),合并三次上清液,定容至50mL。溶液采用λ=60nm進行同步熒光掃描,根據(jù)所得同步熒光信號的強度值查對應(yīng)的工作曲線,得每次測定的含量值,結(jié)果如下表2。
六、結(jié)語
本研究利用蘇丹紅Ⅱ和III的熒光現(xiàn)象所建立的同步熒光分析方法,在無須預(yù)分離的情況下,通過選擇適當?shù)牟ㄩL差,只需一次掃描就可同時測定蘇丹紅II和III兩種物質(zhì),檢測限分別為14μg•mL-1和llμg•mL-1。雖然其它蘇丹紅高濃度時存在一定的干擾,但熒光分析法簡單、快速、靈敏、實用性強,成為蘇丹紅的常規(guī)檢測方法。
參考文獻:
[1]夏元洵.化學(xué)物質(zhì)毒性全書[M].上海:上海科學(xué)技術(shù)文獻出版社,1991.720.
篇10
關(guān)鍵詞：環(huán)狀大分子 環(huán)擴張反應(yīng) 靜電自組裝 分子內(nèi)耦合
中圖分類號：TS727+2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）05（c）-0019-02
環(huán)狀聚合物是一種很獨特的材料，因為與線形聚合物相比，它的所有結(jié)構(gòu)單元在物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)上都是等同的。傳統(tǒng)上合成環(huán)狀大分子的方法有兩種，即逐步聚合和鏈式聚合。逐步聚合是指，在某些大分子體系中存在的環(huán)―鏈平衡，這種環(huán)―鏈平衡主要發(fā)生在當鏈末端的官能團能與同一鏈上的官能團反應(yīng)時，隨著高分子鏈長度的增長，成環(huán)的可能性將隨之降低。由此可見，通過“咬尾”的方式無法得到分子量很大的高分子。至于鏈式聚合，所關(guān)注的是主鏈上的碳―碳聯(lián)接。末端―末端環(huán)化作用是指，一個α-ω雙負碳離子高分子的活性鏈端在有化學(xué)當量比的適當?shù)碾p官能團親電試劑的環(huán)境下發(fā)生分子內(nèi)耦合。這種反應(yīng)只有在很低的濃度下才會發(fā)生，否則會存在嚴重的競爭反應(yīng)――分子間鏈增長反應(yīng)。以上兩種傳統(tǒng)方法都包括了線形預(yù)聚物的環(huán)化反應(yīng)，而大分子的環(huán)化反應(yīng)通常產(chǎn)率較低，而且受嚴重的競爭反應(yīng)影響，需要進行冗長繁雜的純化操作才能得到純凈的環(huán)狀大分子。Deffieux和Schappacher發(fā)展了一種純化環(huán)狀大分子的方法，就是在合成的過程中引入在極低濃度下高效率的偶合反應(yīng)。而現(xiàn)在，已經(jīng)有越來越多的方法來大分子環(huán)化反應(yīng)的低效率問題，如環(huán)擴張法、靜電自組裝和高活性基團的成環(huán)反應(yīng)。以下將簡略介紹幾個近年來發(fā)展的合成環(huán)狀大分子的新方法。[1]
1 環(huán)狀大分子的制備方法
1.1 一環(huán)擴張法制備環(huán)狀大分子
環(huán)擴張法制備環(huán)狀大分子的主要優(yōu)點是省卻了制備線形預(yù)聚物的步驟，從而可以在合成的環(huán)節(jié)上便得到了純凈的環(huán)狀聚合物。環(huán)擴張反應(yīng)的關(guān)鍵是必須有合適的催化劑。近年來，隨著現(xiàn)代合成化學(xué)的巨大進步和有機化學(xué)家在有機合成方面取得的巨大成果，投放到催化領(lǐng)域后也產(chǎn)生了很大的推動作用，很多特殊結(jié)構(gòu)的化合物，尤其是大量手性不對稱合成和金屬有機化合物的成功合成，都擁有成為某種特殊結(jié)構(gòu)催化劑的可能性。
（1）開環(huán)交換聚合制備環(huán)狀聚合物
加州理工的Grubbs等人發(fā)現(xiàn)了一種可利用環(huán)擴張來制備環(huán)狀大分子的催化劑L（PCy3）Cl2Ru=CHPh（A），結(jié)構(gòu)如下：
利用這種環(huán)狀催化劑，可以制備聚（1，8―辛二叉），再進行氫化反應(yīng)即可以得到聚乙烯。
Grubbs等使用的單體是順―環(huán)辛烯，在化合物A的引發(fā)下可進行本體聚合或在40 ℃下進行溶液聚合。當預(yù)先確定總量的單體完成聚合后，得到結(jié)果如下圖中B所示的大分子環(huán)狀化合物。該環(huán)狀化合物B可以通過分子內(nèi)鏈轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化為線形聚合物和化合物A。這個聚合過程約需12 h。12 h后，加入過量的丙酮或甲醇作沉淀劑，再進行過濾便分離出聚合物，而不需要進行其它的純化操作。通過改變單體/引發(fā)劑的比例或引發(fā)劑的濃度，可以得到不同數(shù)均分子量的聚合物，最高可達1200 kD。在所有的情況下該實驗所得聚合物的多分散系數(shù)都在2.0附近。[2]
除了使用順―環(huán)辛烯作為單體外，Grubbs等人還用1，5―環(huán)辛二烯作為單體，同樣以A為催化劑，可以得到環(huán)狀聚（1，4―丁二叉）。[3] 這種利用環(huán)狀催化劑進行的開環(huán)交換聚合通過提供了一個“無尾”的聚合過程。由于使用了環(huán)狀催化劑，因而在聚合物增長的過程中，單體的連接是在一個完全呈環(huán)狀的體系中進行的。以上這一點是毋庸置疑?？梢钥隙ㄗ詈蟮玫降漠a(chǎn)物都是環(huán)狀聚合物，從而大大簡化了分離、純化的手續(xù)。但是，目前為止可以用開環(huán)交換聚合制備的環(huán)狀聚合物還是相當有限的，故這種方法仍然有很大的發(fā)展空間。
（2）自由基單體插入式環(huán)擴張反應(yīng)
中國科技大學(xué)的潘才元等通過可以轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定自由基的環(huán)狀引發(fā)劑，成功制備了環(huán)狀化合物，其機理也是屬于環(huán)擴張反應(yīng)。
該反應(yīng)使用的是如下引發(fā)劑
該引發(fā)劑在加熱、紫外光或γ射線的引發(fā)下，由于其C―S鍵較弱，會均裂生成有活性的穩(wěn)定自由基，從而引發(fā)單體聚合，生成增長鏈自由基。當增長自由基與幾個單體反應(yīng)后，增長鏈自由基與原先存在的穩(wěn)定自由基之間存在可逆終止反應(yīng)。對于所有的引發(fā)位置而言，其均裂、增長、終止的機會是一樣的，因此制備出的環(huán)狀聚合物聚合度和分布都是可以控制。為了降低擴散速度和抑制副反應(yīng)（如鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)），該反應(yīng)必須在低溫下進行，可以采用60Co進行照射，因為相比較于紫外光而言，γ射線在低溫下的作用更明顯。 [4]
1.2 靜電自組裝制備環(huán)狀大分子
Tezuka等人發(fā)現(xiàn)了一種稱為“靜電自組裝與共價穩(wěn)定”的方法。最初，他們通過帶有環(huán)狀銨鹽基團和羧酸根反離子的遠螯聚四氫呋喃（telechelic poly（THF）s），發(fā)現(xiàn)這種方法可以制備帶有環(huán)狀高分子單元的大分子結(jié)構(gòu)。當在有機介質(zhì)中的濃度小于1g/L時，原先聚集在一起的預(yù)聚物完全分離開來，形成陰陽離子平衡的最小組合。[5―7]他們發(fā)現(xiàn)，當遠螯聚四氫呋喃的末端為不同的吡咯烷鹽和草酸根反離子時，可以通過稀釋來制備由單一的預(yù)聚體單元得到的有獨特形態(tài)的離子組合預(yù)聚物。在加熱的同時，定量的吡咯烷鹽末端基團發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，引起共價轉(zhuǎn)化，可以得到產(chǎn)率較高的相對應(yīng)的環(huán)狀大分子?，F(xiàn)在的步驟非常簡單方便，只需要將預(yù)聚物適當?shù)胤稚⒌?.2 g/L即可。[8]
這種環(huán)化作用也具有相當?shù)膶嵱脻摿Γ驗槠淙軇┛梢詮乃杏糜诜磻?yīng)的非易失性聚合物試劑中很方便地進行循環(huán)使用。因而，通過對不同的性質(zhì)的估計，可以很容易得到在“克”數(shù)量級上的拓撲結(jié)構(gòu)獨特的聚合物。而且，通過使用適當?shù)念A(yù)聚物和含多官能團的羧酸鹽，我們還可以得到大量前所未有的、帶有環(huán)狀拓撲結(jié)構(gòu)的聚合物。
1.3 高效基團的環(huán)化反應(yīng)
最近，Grayson等人通過植被具有高效可控端基的遙爪線形預(yù)聚物，從而發(fā)現(xiàn)了可以通過“點擊”環(huán)化作用來得到環(huán)狀聚合物。因其高效而且技術(shù)要求簡單，“點擊化學(xué)”自問世以來便被廣泛使用。最常用的“點擊”反應(yīng)是一個末端炔基和一個疊氮化武在銅催化下的Huisgen兩極性環(huán)加成，可以制得一個1，4―雙取代1，2，3―三氮雜茂。“點擊”反應(yīng)的高效性可又有效地解決環(huán)狀聚合物合成是成環(huán)難得問題。該實驗事先利用ATRP聚合得到了分子量一定的線形聚苯乙烯。由于使用了帶有炔基的引發(fā)劑，故引入了端基炔。而末端的芐基溴很容易通過親核取代轉(zhuǎn)化為疊氮基。因此，該線形聚苯乙烯的兩端分別為炔基和疊氮基。實驗結(jié)果表明，這種“點擊”反應(yīng)使苯乙烯聚合物的環(huán)化具有很高的效率。末端的修飾和線形苯乙烯的環(huán)化反應(yīng)都是幾乎定量的，不需要進行分離提純。由于線形預(yù)聚物可以通過ATRP等方法精確控制其分子量和官能團，可以預(yù)見這種環(huán)化反應(yīng)的技術(shù)在應(yīng)用方面會有很大的發(fā)展空間。[9]
2 結(jié)語
近年來，在高分子成環(huán)反應(yīng)方面出現(xiàn)了許多新的方法，還有很多有值得一試的新的思路，這些都極大的拓寬了合成環(huán)狀大分子的道路。但是，從總體上講，由于大分子成環(huán)在熱力學(xué)和動力學(xué)上均較難進行，大多數(shù)此類合成還是在極低的濃度下進行的。這極大的限制了環(huán)狀聚合物在實際應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。而且，上述的幾種新方法雖然有效，但都具有各自的局限性，只能應(yīng)用在少數(shù)種類的環(huán)狀聚合物的合成上面。因此，環(huán)狀聚合物的合成仍有很大的發(fā)展空間，值得人們?nèi)ダ^續(xù)探。
參考文獻
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