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有机合成的概念范文1
关键词：有机合成 理论 概念 方法
概述
有机合成与21世纪的三大发展学科：材料科学、生命科学和信息科学有着密切的联系，为三大学科的发展提供理论、技术和材料的支持。新世纪有机合成将进一步在这三大学科领域中发挥作用，并在新的合成理论和方法的深化中开拓新的领域。
1、有机合成新理论和新概念[1]
1.1 组合合成
组合化学的概念最初起源于20世纪60年代，问世的固态多肽合成法，在固态多肽合成中，由于采用高分子聚合物固相作载体，产物的分离与纯化十分方便；又由于多肽合成中许多反应条件都是相同的，从而使各种肽分子能够在同一反应器内按照预设程序合成出来。上世纪80年代中期，Geysen用96孔板在高分子链上首次合成多肽成功，标志着组合合成的开始；此后，Houghten于1985年提出了茶叶袋合成法，是不同序列的肽在同一反应器内进行多肽欧联反应，至此组合化学的雏形初步呈现出来[2]。
1.2不对称合成
不对称合成是研究对映体纯和光学纯化合物的高选择性合成，已成为现代有机合成中最受重视的领域之一。不对称合成尤其是过渡金属催化的不对称合成是合成手性药物的有效手段，因为不对称合成必须有手性源才能完成，在当量的不对称反应中必须有当量的手性源，而用于手性源的化合物非常昂贵，故在生产中用当量的手性源化合物是不合算的。
经过近十年的飞速发展，催化的不对称合成取得了很大进展。一个进展就是已解决了C―C双键和C一0双键的选择性氢化问题：Noyori在乙二胺和氢氧化钾共存下，用RuCl2(PhP)3 为催化剂可以在C―C双键存在下选择性的氢化C一0双键，这一高选择性的氢化反应已实现。对碳一杂原子连接的不对称反应的研究还处在初级阶段，但对难于氢化的C―N双键的不对称氢化已取得了成功。Buchwald等用C―N双键插入Ti―H键而形成Ti―N键时的立体环境，从而实现了对C―N双键的不对称氢化。另一方面，手性中毒(不对称活
1.3 绿色化学[3]
“绿色化学”的概念在20世纪90年代初由由美国化学会（ACS）提出，十几年来，绿色化学的概念、目标、基本原理和研究领域等已经逐步明确，初步形成一个多学科交叉的新的研究领域。当前，实现有机合成的绿色化，一般从以下方面进行考虑：开发、选用对环境无污染的原料、溶剂、催化剂；采用电化学合成技术；尽量利用高效的催化合成，提高选择性和原子经济性，减少副产物的生成；设计新型合成方法和新的合成路线，简化合成步骤；开发环保型的绿色产品；发展应用无危险性的化学药品。
2、有机合成新方法和手段[4]
2．1 光、电、微波等物理手段促进的有机合成反应
新型物理手段在有机合成中的应用受到化学家的关注，这方面的发展也很快，主要是对光催化、电催化、微波催化等方面的研究。
光催化反应，具有洁净无污染，反应速度快等特点。光学活性的有机催化剂(不含金属)的设计是当今研究的一个新领域。
电化学过程是洁净技术的重要组成部分，是到达绿色合成的有效手段，在洁净合成中有独特的魅力
微波辐射技术在有机合成有很好的应用，微波催化不仅有效地提高反应速率、反应转化率和选择性，而且体现出节能、环保等诸多优点，微波在有机合成中的应用已引起人们的兴趣。
2.2金属参与的有机合成[5]
大致上从上世纪80年代以来,金属参与的有机合成反应就一直是有机合成新反应发现的一个主要源泉。过渡金属，尤其钯催化的碳-碳键形成新反应是这方面突出的例子。
又如金参与的有机合成反应：金(黄金)和其化合物用于有机合成反应是近年的事。2005年Hashmi对2004年前后的报道也作了简单的回顾,而麻生明等则在2006年对金催化烯炔底物的环化作了专门介绍。但这两年又有不少很有意义的工作,显示出它们在一些反应中有着很高的效率和独特的选择性。
2.4 多组分反应
多组分反应也是一类高效的有机合成方法，具有绿色、环保、节约资源的特点。这类反应涉及至少3 种不同的原料，每步反应都是下一步反应所必需的，而且原料分子的主体部分都融进最终产物中。多组分反应目前已成功用于含氮、氧的杂环化合物及链状化合物的合成以及不对称合成。
2.5 固相有机合成[6]
固相有机合成涉及的主要反应有1 将反应物键合于高分子载体上2 应用所需的反应试剂与键合于高分子载体上的反应物进行反应3 最后选择适当的试剂将目标产物从树脂上断裂下来。如下图示。
固相有机合成采用的载体除固相多肽合成中使用的聚苯乙烯及二乙炔基苯和苯乙烯共聚物等高聚物的衍生物如氯甲基树脂Pam 树脂和氨基树脂外还有各种专门应用于某一特定类型反应的新型树脂如专门应用于合成dendrimers 及Michael 加成的Bradley 高载树脂与马来酰亚胺树脂，具有高度交联和低溶胀特性的ArgoPore 树脂适用于亲核取代反应的Sasrin和Rink 树脂等以上树脂大部分已经商品化近年还发展了官能团化纤维素载体如纸片和棉花等。下面以一个实例证明固相有机合成的优越表现。
3、结束语
截至目前，有机合成已在反应和设备技术方面积累了宝贵的经验，取得了很大的成果。已经研究清楚的有机反应多达3000个以上，其中有普遍应用价值的反应也达200个之多；国内外已商品化的试剂有5万余种；产率高、条件温和、选择性和立体定向性好的新反应大量出现；元素有机合成蓬勃发展；新试剂、新催化剂特别是固相酶新技术的应用能长期稳定并使生产连续化・・・种种迹象表明，有机合成一直是近年来化学领域最活跃的学科之一，不断的取得新的成就，纵观其发展轨迹，我们完全有理由相信，它的发展没有终点，化学学科是顽强的存在并将持续地为人类社会做贡献。有机合成以创造物质的方式改造世界，它已经创造了无数的奇迹，并必将一如既往的服务于人类文明的进步和致力于创造人类生活更加美好的明天。
参考文献：
[1]苏育志,尤兴豹,徐翠霞．现代有机合成的新概念和新方法[J]．广州大学学报(自然科学版)，2004,8(4)：312-318．
[2]贾新建．组合化学及其在药物筛选合成中的应用[J]．赣南师范大学学报，2007.1-9．
[3]周建国,李海明,陈培丽．绿色有机合成研究进展[J]．天津化工，2009,11(6).1-4．
[4]伍贻康,吴毓林．有机合成的新世纪――有机合成近年进展鉴赏[J]．化学进展，2007,1(1):6-33.
[5]袁学玲,卢鹏祥．现代有机合成方法和技术的最新进展[J]．河南化工，2010,5(5).5.
有机合成的概念范文2
关键词有机合成;课程建设;教学改革;能力培养
有机合成化学是有机化学学科的核心内容，是创造新分子的主要手段和工具，它既是一门科学，又是一门艺术，同时也具有极强的实用性，是高等院校化学化工及相关学科的重要专业课程之一［1］。有机合成的教学内容丰富，实践性强，与生命、环境、材料、能源等诸多学科领域都有不同程度的交叉与渗透［2－5］。随着现代科技的迅速发展，有机合成研究领域中新反应和新理论的大量出现，使有机合成的教学内容发生了巨大变化，加之化学专业生源的改变，有近一半学生报考的第一志愿不是化学专业，导致教学对象也发生了明显的变化。尤其是面对新世纪的挑战，作为专业选修课的有机合成化学教学在笔者所在的学校面临以下问题:(1)对有机合成选修课不够重视。一方面上课教师安排随意，教学内容没有充分讨论及论证，另一方面学生选课也很随意，对期末考试不够重视;(2)内容陈旧松散，教学模式单一。学生被动灌输，机械接受，主体能动作用不能发挥，课堂教学气氛缺乏活力，学生的学习兴趣和动力不足，不利于学生创新能力的培养;(3)在教学过程中，过多地采用多媒体教学，尽管提高了讲课的速度，增加了课堂知识量，但缺乏沟通互动，学生对知识的理解程度有所欠缺;(4)有机合成参考教材内容老旧，缺少现代的有机合成化学新知识和新理论，与现代有机合成化学学科前沿领域没有实现很好的交叉渗透;(5)在网络时代，学生玩手机、上网，不喜欢看书。以上问题的存在导致学生既不能掌握系统的学科基础理论，也不能得到很好的专业素质培养，反而使学生专业兴趣下降、创新意识淡泊，能力培养更无从谈起。为了适应新形势的要求，解决以上问题，2006年至今，我们对有机合成化学课程进行了一系列改革，采取以下改革举措:坚持以“以学生为主体，教师为主导”为原则，以“注重能力培养”为核心，采取精选参考教材、整合课程内容、优化教学方法，让长期从事有机合成研究的教师担任主讲教师，控制选课人数、实行小班上课、改进考试办法等一系列举措，目的是让对有机合成有兴趣的学生打好基础，提高能力，培养化学创新人才。
一、精选中英文参考教材
选取好的参考教材是教学质量的基本保证。根据有机合成化学内容丰富、理论深刻、实践性强、与多门学科互相交叉渗透、国内外参考教材多等特点，2012年开始我们选用清华大学巨勇等编著的《有机合成化学与路线设计》(第2版)［6］及厦门大学黄培强教授等编著的《有机合成》［7］作为国内教材。这两本教材取国内外众多教材所长，主题明确、讲解精炼、题材新颖、习题及相关内容很有代表性，近年来颇受有机合成化学工作者的欢迎，使用效果很好。与此同时我们还选用欧美名校使用的OrganicSynthesis:TheDisconnectionApproach(《有机合成:切断法》)作为英文教材［8］，一方面让学生打好基础，拓宽知识面;另一方面结合课堂学习，让对有机合成化学感兴趣的同学在课外了解国外先进教材的相关内容，学习有机合成化学专业知识的同时也学习了专业英语。同时，我们还加强教材建设，《有机化学习题精解精练》《有机合成实验》和《有机合成300例》3本教材的编辑与出版于2014年和2015年分别获得了福州大学教材立项资助。其中《有机合成300例》既是我们近几年来让学生反复练习的有机合成习题，也是历年来有机合成考试的笔试题。
二、整合课程内容
结合学生的实际水平及专业选修课的要求，按照“选修课中有基础，基础课程中有前沿进展”及“少而精”的原则整合课程内容。由于有机合成化学涉及的内容多且课时有限，在教学过程中学生往往觉得内容繁杂，难以完全掌握，整合课程内容有利于全面掌控教学整体过程。有机合成选修课安排在大三第二学期，学生已经学习了“基础有机化学”，较系统地掌握了许多经典的有机合成反应，为了避免重复，涉及基础有机化学的内容通过提问及课前预习进行熟悉掌握，本门课程主要强调如何利用相关有机反应合成目标分子，目标分子的合成有哪些内在的规律与逻辑，因此重点讲解有机合成路线设计的思维方法和技巧，其中重点与难点是逆合成分析法(RetrosynthesisAnalysis)。逆合成分析法是当今有机合成化学的重要手段之一，于20世纪60年代由哈佛大学教授E.J.Corey提出，1990年，他因此获得了诺贝尔化学奖。逆合成分析法从合成产物的分子结构入手，采用切断一种分析法，这种方法就是将分子的一个键切断，使分子转变为一种可能的原料的方法得到合成子在切断时得到的概念性的分子碎片，通常是个离子，这样就获得了不太复杂的、可以在合成过程中加以装配的结构单元［6－9］。其中，最主要的便是切断(Dis-connection)和合成子(Synthon)两个概念。通过一系列逆向思维把目标分子恰当地切断，找到合理的路线，而不再胡乱猜测如何合成目标分子，这样学生就知道如何通过缜密的逻辑思维自行设计合成路线。另外还要重点讲清楚“目标分子的拆开”“合成子与极性转换”“导向基团和保护基的引入”“合成路线的简化”等知识点。在此基础上，还要介绍当代有机合成路线设计方面的经典案例，并以几个复杂的功能活性分子为例，讨论它们的设计合成路线。
三、优化教学方法
福州大学过去的有机合成化学教学，以教师讲授为主，学生被动接受，学习效率不高。在这次教学方法改革和优化的过程中，我们坚持以“学生为主体，教师为主导”的改革原则，尝试着用小班授课、启发研讨式、互动交流式等多元教学形式。
(一)采用小班授课，研讨式教学
过去有机合成选修课由于是任选课，对选修人数没有限制，导致选修该课的学生最多时达120人。加之又是大班上课，课下缺乏辅导，教师与学生缺乏交流互动，教学效果很差。2014年，我们将本课的选修人数限制在50人左右，杜绝盲目选课，让真正感兴趣的同学参与进来。这样可以安排在小教室上课，课下教师与学生方便交流，课堂上教师可以提问、学生讨论，课后作业可以及时检查督促，方便采用研讨式教学，这样学生学得主动，学得快乐。
(二)充分利用网络资源，建立有机合成化学
QQ群，丰富教学手段有机合成化学课程内容多、教学时数少，解决这一矛盾的有效途径就是充分利用网络资源。通过建立有机合成化学QQ群，学生可以随时查看课堂教学课件等，下载有关的网络学习资料，并设立开通讨论交流版;学生可以通过网络，相互提问讨论互动，交流学习经验;教师可以通过网站，及时解答学生的疑惑，更有效地掌握学生学习的状况，提高了学习效率，完善了教学过程中的不足。通过网络给学生介绍小木虫、科学网及相关的国内外有机(合成)化学资源网站，让他们在课外有时间查看自己感兴趣的资料，真正做到课堂时间有限、知识无限、资源无限。
四、通过“三结合”方法丰富教学内容
(一)科研与教学结合
教师的科研阅历丰富，才能教会学生学以致用，把前人实践所得到的成果或理论灵活运用到今后的科研实践中，培养时代需要的创新人才。自2006年以来，我们明确要求有丰富科研经历的教师担任有机合成课程的主讲任务，这样可以把自己的科研经历和经验通过课堂传授给学生，启发学生明白学科发展无止境，使学生树立起敢于创新、敢于发现的科学态度。有机合成课程组近年来始终重视教学与科学研究工作，课程组教师近五年先后承担了国家级、省(部)级以上科研课题20项，80余篇，其中大多数论文被SCI收录。主讲教师及时将研究成果融入有机合成的教学中，使教学内容与学科前沿接轨，有效促进了教学内容、方法和手段的改革，提高了教学质量。与此同时，尽可能地将近年来与有机合成相关的几个诺贝尔科学奖项在课堂上介绍给学生。例如2010年诺贝尔化学奖获得者授予理查德•赫克(RichardF.Heck)、根岸英一(Ei－ichiNegishi)和铃木章(AkiraSuzuki)，因为他们在有机合成中发现了钯催化的交叉偶联反应［10］。1968年，赫克与日本化学家沟吕木努几乎同时发现了微量钯就可以催化烯烃的芳基化反应，也就是现在被广泛使用的沟吕木努—赫克反应。根岸英一和铃木章的工作增强了钯在交叉偶联反应中的“媒人”地位，让钯更好地催化交叉偶联反应，是对赫克反应的进一步发展。三位获奖科学家的科学发现至今依然充满生机和活力，特别是近年来，有机钯催化的碳—碳键形成方法在有机合成中占有重要地位，已广泛应用于制造柔性塑料、发光二极管以及无数新型的药物，包括抗癌药、哮喘药、抗精神病药、抗艾滋病药等。我们特别安排一个专题集中介绍“有机钯化合物在碳—碳键形成中的应用”。2015年10月，我国科学家屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖，理由是她发现了青蒿素，这种药品可以有效降低疟疾患者的死亡率。她成为首获科学类诺贝尔奖的中国人，尤其是第一位获得诺贝尔科学奖项的中国本土科学家、第一位获得诺贝尔生理医学奖的华人科学家。为此我们安排一个专题专门介绍“青蒿素的化学合成”。
(二)实验与教学结合
加强有机合成实验教学，理论联系实际，培养学生必要的有机合成技能技巧。有机合成是理论性和实践性都很强的专业课程，对有机合成工作者来讲，理论上的可能性必须要通过实验的可行性进行验证。因此有机合成实验在有机合成课程教学中占有重要地位，必须要求学生重视有机化学实验基本操作和实验技能技巧的培养。例如以与苯甲醛相关的3个著名反应:康尼查罗(Cannizzaro)、安息香缩合反应及Perkin反应为例进行有机合成实验与理论教学。这3个有机反应的合成实验学生恰好在实验室做过，学生有亲身经历。苯甲醛属于无α－氢的醛，在浓碱溶液中进行康尼查罗生成苯甲酸和苯甲醇，通过这个实验一方面使学生了解到该反应是有机化学中最典型的歧化反应，歧化反应在日常生活中很重要，其类似于生理的氧化还原反应，工业上就是利用甲醛和乙醛的羟醛缩合和歧化反应制备季戊四醇，季戊四醇是一种重要的化工原料;另一方面苯甲醛歧化生成苯甲酸和苯甲醇，该反应产物的纯化分离是典型的有机混合物多组分分离纯化实验，涉及从醇(苯甲醇)、醛(苯甲醛)、羧酸(苯甲酸)3种含氧官能团衍生物的分离提纯与鉴定，很有代表性，让学生设计纯化分离路线图，给学生深刻印象，提高了其学习兴趣，理论和实践两者有机的结合，互相促进，融会贯通。安息香缩合反应又称为苯偶姻缩合(BenzoinCondensation)反应，该反应早期的催化剂是氰化物，但氰化物是剧，易对人体危害，操作困难，且“三废”处理困难。20世纪70年代后，开始采用辅酶维生素B1(盐酸硫胺)代替氰化物作催化剂进行缩合反应。以维生素B1作催化剂具有操作简单、节省原料、耗时短、污染轻等特点，但反应需要在冰水浴中操作，而且反应收率比较低。近年来发现安息香缩合反应也可用噻唑及氮杂卡宾类化合物催化反应，原理和维生素B1相同，是典型的绿色有机合成。Perkin反应，又称普尔金反应，现用不含有α－H的芳香醛(如苯甲醛)在强碱弱酸盐(如无水碳酸钾、醋酸钾等)的催化下，与含有α－H的酸酐(如乙酸酐、丙酸酐等)所发生的缩合反应，并生成α，β－不饱和羧酸盐，后者经酸性水解即可得到α，β－不饱和羧酸。需要说明的是本反应要求无水，所有溶剂均经过处理。尤其是我们在2015年举办的福建省暑期大学生化学夏令营活动中，安排了微量有机合成，涉及有机反应、纯化分离及结果鉴定，给学生提供了一个很好的实验实训机会。
(三)中英文相结合
有机合成的概念范文3
关键词：西药制药;新工艺;新技术;应用
随着人类社会的进步和人们对医疗日益需求，粗俗西药制药工业不断发展，西药已经成为世界科研发展最快的行业之一，医药工业的迅速发展与制药技术的不断创新与科技的发展离不开。尤其是最近二十年，高科技技术的蓬勃发展，促使制药工业大道新的水平。
1、当今西药制药技术工艺的介绍
当今的西药制取正朝着绿色化学领域迈进，绿色化学的昨天与今天化学科学的研究成果和化学知识的应用，使我们衣食住行各个方面都受益匪浅，更不用说化学药物对人们防病祛疾、延年益寿、更高质量地享活等方面起到的作用。但是另一方面，化学品的大量生产和广泛应用，给生态环境带来了各种严重的环境问题，威胁着人类的生存健康。
20世纪80年代中后期人们对污染预防和清洁生产的认识逐步提高，污染的全过程控制模式逐步代替终端污染控制模式。
2、新技术新工艺的发展方向
随着科学技术的不断发展，各种先进科学理论不断涌现。微生物技术和基因工程技术早已成为当前生物科学发展的主导方向。随着这种趋势的督导之下，制药技术也在不断的向着这种趋势靠拢。在当前制药新工艺的发展方向是采用无毒、无害的原料、催化剂和溶剂，选择具有高选择性、高转化率，不生产或少生产副产品的对环境友好的反应进行合成，其目的是通过新的合成反应和方法，开发制备单位产污系数最低，资源和能源消耗最少的先进合成方法和技术，从合成反应人手，从根本上消除或减少环境污染。
新技术新工艺的发展不仅注重人类的健康，还包括考虑对整个生命周期中对生态环境、动物、水生生物和植物的影响，具体地来说，这些绿色化学的原理和概念包括以下三个方面的内容：原子经济性“原子经济性”的概念是美国StandfB名化学家TrostM在1991年提出的．这一念引导人们如何去设计有机合成．原子经济性(atomeconomy)，即原料分子中有子转化成了产物。一个有效的合成反应不但有高度的选择性，而且必须具备较高的原子经济性，尽可能地利用原料分子中的原子。显然，“子经济陛”的概念是绿色化学的基本原理之一。
3、手性合成
我们周围的世界是手性的，构成生命体系的生物大分子的大多数重要的构件仅以一种对映形态存在．生物活性的手性化合物，例如药物，与它的受体部分以手性的方式相互作用。因此，药物的两个对映体以不同的方式参与作用并导致不同的效果就不足为奇了。现代药物化学已经使人们越来越认识到手性的重要性，手性合成的研究正逐步从实验室的科学探索走向工业技术，人们电越来越认识到手性技术对人类的健康和生态环境的重要意义。
4、新技术新工艺的发展前景
在生活方面，人们开始追求绿色消费、使用绿色产品。目前人们最熟悉的绿色产品可能是绿色食品。据报道，国际组织对于绿色食品尚无统一的定义，一般指尽量避免化学肥料和农药栽培、且加工过程尽可能少用食品添加剂的食品，尽管它们的价格比普通食品高出O．5―1．5倍。基于对“科技异化”的认识，绿色科技观的主要观点是：人类应该以协调人与自然之间的关系为最高准则，以不断解决人类发展与自然界发展之间的矛盾为宗旨，、利用科技与自然和平相处、和谐发展，努力避免负效应。
5、新技术新工艺的应用
“原子经济性”的概念是1991年美国著化学家Trost提出的。他提出在合成设计中地利用原子，避免使用保护基团及离去基团，这样就不会产生废物而对环境友好。'Frost合成效率包括两个方面：一是选择性，一是原子经济性，即原料分子中转化成产物的原子可占的白分比。一个有效的合成反应不但有高度的选择性，而且必须具备较高的原子经济性，尽可能地利用原料分子中的原子。原子经济性“是绿色化学的基本原理之一。人类周围的世界是手性的，构成生命体系的生物大分子的大多数重要的构件仅以一种对映形态存在。生物活性的手性化合物，例如药物，与它的受体部分以手性的方式相互作用。百分之几的原此，药物的两个对映体以不同的方式参与作用并导致不同的效果。因此开发单一对映异构体的手性药物已经成为国际上制药工业的发展趋势。
在当前科学技术发展的过程中，人们对环境破坏的逐步增大，各种病菌的变化也日益增多，细菌对药物的抗病性也在不断的增大。使得当前制药过程中药品研发的力度不断的加大。现在越来越多的药物、食品添加剂和香料全合成制备。通常，这些化合物是通过在合成程的最后一步对其相应的外消旋混合物进行拆分而获得。这样很可能对环境造成污染。从绿化学的角度讲，就是原子经济性较差。因此，化的不对称合成，即手性成成为有机化学研究的热点和前沿。未来的合成化学必须是经济的绿色的、环境友好的以及节省能源和资源的，要达到100％的选择性和100％的收率，只目标产物而不产生废物。实现催化剂的高效率和高选择性是实现不对动：催化反应的实用性工业化的关键。通过不对称催化不但可以提供医药、农药和精细化工所需的关键中间体，而可以提供环境友好的绿色合成方法。手性合成的研究正逐步从实验室的科学探索走向工业技术，人们也越来越认识到手性技术对人类的健康和生态环境的重要意义。
5.1不对称催化氢化
有不对称催化氢化是第一个在工业上使用的不对称催化反应。早在20世纪70年代，美国山都(Monsant0)公司就成功地应用不氢化合成了用于治疗帕金森病的L一多巴。Pf等设计合成了手性双毗陡麟配体的钉配合物，对2一(6’一甲氧基一2一萘基)丙烯酸和酮醋的不对称催化氢化具有极高的对映选择性，可用于制备非+
5.2不对称催化氧化
1980年Sharpless报道了用手名过氧叔丁醇对烯丙醇进行氧化，成功地实现了经济不对称环氧化的过程，这一方法的出现促进了实验有机合成和工业有机合成的发展。比如用认为，来合成尽受体阻断剂治疗心脏病药物s一心得安。
5.3酶催化拆分异构体
心血管病药物心得安的药效主要在于(鲁)异构体；(R)一异构体则可以用作一种避孕药为了分别得到单一异构体，Lagos等发展了化的方法。最近，丛方地将脂肪酶PSL器赔固定化生物反应来代替酶粉应用于该中间体的拆分。结果发现其催化活性是同质量酶粉活性的10倍，得到了95％e．e．的(R)一1一氧)一2一丙醇，并进一步合成、结晶得到99的手性(s)一心得安盐酸盐。
有机合成的概念范文4
化学高考考试说明明确指出：化学科考试旨在测试考生对中学化学基础知识、基本技能的掌握情况和所应具有的观察能力、实验能力、思维能力和自学能力。也就是说，我们应及时调整教学策略，在教学中注意培养学生的能力，尤其是创新思维能力。考生学习了学科的许多概念、原理，如能在上述能力上得到提高，则必能更好地理解、掌握这些知识，为进一步深造奠定基础，或者能把知识运用于实际中解决一些具体问题。
一般来说，以能力立意的试题大致具有以下特点：（1）试题不是单纯从化学物质、化学用语、化学方程式出发，就化学卷谈化学，而是带有明显的能力要求，往往有情景作依托，题干中会给出若干信息。考生应通过这些信息反复进行处理、加工，得出最后的结论；（2）试题设计常常以某个中心问题或某个事件为题材以流程、框图、数据表格、曲线图形等形式提供信息，要求考生回答有关问题。如以课题形式模拟科学家的科研过程，以学生兴趣小组做的某次课外实验，以合成一个产品为题材，要求考生回答某些反应条件、实验操作、生成物分离及提纯等问题，或验证化学原理中某个结论、书写化学方程式、计算某个物理常数和总结出某些规律等；（3）试题不拘泥于传统的、规范的方式。如计算题可以不给足数据，不要求具体计算过程，可以用字母按指令列式子表达；实验可不给出具体装置，让你设计一个简单方案。在形式上比较活泼，语句、指令比较明确，给考生以“新面孔”；（4）有些试题带有跨学科的知识联系，要求考生有比较广阔的知识面和知识的迁移能力，要善于运用化学知识、数学方法、物理概念来解决综合性问题。
一 化学计算逻辑思维的培养
运用化学知识和数学手段，培养化学计算思维，形成严谨的思维过程，是解决化学计算题的关键，教师的授课不应该让学生停留在烦琐的数学计算或单纯数学工具的应用上。
例题：硝酸与金属反应，其还原产物随金属的活泼性和硝酸浓度不同可分别为N2O、NO、NO2和NH4NO3等。已知6.5g某金属与过量稀硝酸反应（并无气体放出），反应后所得溶液加入过量热碱溶液可放出一种气体，其体积为560ml（标准状况下）。溶于硝酸的金属是______，推理过程是______。
解析：设n为金属M的化合价
8M+10nHNO3 = 8M（NO3）n+nNH4NO3+3nH2O，
NH4NO3+NaOH = NaNO3+NH3+H2O
根据以上反应，可以建立关系：8M—nNH4NO3—nNH3
设M的相对原子质量为Ar（M），n（NH3）= 0.56L/22.4L/mol = 0.025 mol
8M — nNH4NO3 — nNH3
8Ar（M）g
n mol
6.5g
0.025mol
Ar（M）＝32.5n讨论：
（1）当n＝1时，Ar（M）＝32.5，一价金属无此相对原子质量。
（2）当n＝2时，Ar（M）＝65，二价金属锌符合。
（3）当n＝3时，Ar（M）＝97.5，三价金属无此相对原子质量。
二 构建元素化合物知识网络
构建元素化合物知识网络，把学生头脑中零散的碎片重新整合起来，形成新的知识体系，有助于学生把知识系统化，理顺知识的脉络。
三 构建有机化学知识框架
有机合成往往要经过多步反应才能完成，因此确定有机合成的途径和路线时就要进行合理的选择。选择的基本要求是原料价廉、原理正确、路线简捷、便于操作、条件适宜、易于分离、产率高、成本低。
四 化学平衡的综合应用
化学的思维能力可以分为普通思维能力和辨证思维能力。普通思维能力包括了形成化学概念的能力、化学判断能力、化学推理能力；辩证思维能力又叫理性思维能力，这种能力要求能对化学概念的矛盾、联系、转化、运动和发展的过程有深刻的理解。化学平衡的教学在高中教材中属于知识概念抽象、跨度较大的章节，从基本概念的理解、影响因素、计算、图像、推理、综合应用都有一系列的具体要求。因此，化学平衡承担着考查学生的思维能力的任务，而在多个考点中，思维能力的考查，尤其是辩证思维能力的考查，成为学生备考过程中的热点和难点。
五 培养审题的能力
化学本身就是一门活而实，在社会、生产、生活等各方面的应用面广、量大的学科，现代的科技成果不断涌现，为高考命题提供了取之不尽的素材。现代高考已不再是单纯的中学学科知识考察了。在日常教学中，渗透科技、社会、生活的教育、教学内容，使学生学会使他终生受益的学习信息，并把有关的学习内容应用于解决有关问题中。在高考中，引导和体现有关的教学指导思想，这是一个可以肯定的考试方向。培养学生在短时间内审题，阅读题干信息，并在头脑中有正确的反映，运用已经学过的知识解决新问题，这是突破学生考试心理障碍的重要的一步。我们的做法是，在复习过程中，既要进行基础知识复习，也要注意审题、阅读能力训练。在平时的练习、测验中增加一个版块——社会与生活，每节2至3题。
情景题的特点是在题干中为考生提供某些应用背景信息材料，或为解答试题中设问而提供铺垫知识、流程图、关键点等。它要求考生具备以下几方面的能力：（1）阅读、理解能力：面对新的情景，考生必须能通过阅读、审题，迅速接受新的信息，正确理解信息的含义；（2）联想、分析能力：根据新的信息，迅速从自己已有的知识系统中检索出与之有关的内容，并进行分析、比较，寻找解决问题的突破口；（3）迁移、应用能力：在分析、比较的基础上，将检索出来有用的内容迁移到新情景中，在不断处理、加工信息过程中最后找到解决问题的方法或答案。
那么，情景题涉及到哪方面的内容呢？
从题型看：有选择题、填空题、简答题、计算题等。
从内容看：涉及环境保护（工业废气、废水的排放和治理、汽车尾气转换、酸雨、冰箱制冷剂破坏臭氧层、自来水消毒和净化等）；能源利用（煤、石油、航天飞机用的固体燃料、太阳能利用等）；材料（医用高分子材料、涂料、黏合剂、塑料的生产、金属、合金、磁性粉料、矿样的组成分析等）；工业生产（氯碱工业、联合制碱法、接触法制硫酸、工业制浓硝酸、制硝酸银、高炉炼铁、海水、卤水和海藻中碘等）；生活与健康（人体血液pH、血红蛋白的组成及破坏、甲状腺肿大的病因、加碘食盐、同位素治癌、牙膏及牙齿蛀蚀与保护、抽烟的危害、卫生球、维生素A的结构与性质、假金元宝的识别、酒后驾驶、内燃机抗冻剂、生活用消毒剂、吸附剂、灭火剂、培养液配制等）；模拟研究课题（铜的相对原子质量的测定、人体呼出气体中CO2含量的计算、模拟呼吸面具中生成氧气体积的测定、电解CuCl2溶液验证阿伏伽德罗常数值等）。
有机合成的概念范文5
108年高考考查内容
1.108年高考有机化学试题统计
1.2统计分析
①有机试题的考查层次大多在理解、掌握和应用的级别，在整个卷区分布中担当重要作用，从上面提到的三份试卷中看出推理力度不是很大，大多数题目比较基础，所以练好基本功，规范化书写仍然是最需要的。
②考查的有机基础知识集中在：有机物的组成、结构、性质和分类、官能团及其转化、同分异构体的识别、判断和书写、物质的制备、鉴别、分离等基础实验、有机物结构简式和化学方程式的书写、高分子和单体的鉴定、有机反应类型的判断、有机分子式和结构式的确定。综合性的有机试题一般就是这些热点知识的融合。
2高考试题的命题研究
2.1有机试题在高考试卷中的分布
两道左右的选择题，着重考查基本概念和基本反应原理；非选择题部分设立有机版块，一般是根据官能团性质和反应结合有机计算进行推理及信息给予性的有机合成与推断。
2.2试题的呈现方式
①将课本知识置于新的背景下，考查的问题与新的背景有一定的联系。
②试题提供一种新物质，这种物质是新科技或新发现的成果，具有比较复杂的结构，往往是多官能团的复合体，试题借以考查官能团的性质以及同系物同分异构体的判断等。
③有机试题与无机试题结合考查。江苏卷4，9，14，上海卷的26(B)都是将有机制备实验与无机实验基本原理相结合。
④试题给出若干数据以及有机物结构和性质的若干信息，要求推断有机物的分子式和结构式，这类题目往往还考查同分异构体的书写和有机反应等。
⑤试题给出某些有机反应的信息，要求考生结合某新物质的合成流程图进行推断；或者设计简单的合成路线。这类信息给予题中的信息给予方式有：
a.给予定性信息
b.给予定量信息：从定量的角度来认识和描述事物是认识事物过程的一个较高层次，给予定量信息的信息迁移题有着广阔的开发前景。如全国卷第29题。
c.给予多余或干扰信息
d.给予方法型信息，如上海卷29题给出了狄尔斯-阿尔德反应的信息
e.给予扩展信息
f.给予隐含信息
第二部分 复习策略和应对方法
1复习的基本思路
一轮复习从有机物的类别入手，对有机物的组成和结构进行分析，然后以官能团为中心，归纳有机物的性质和有机反应类型，再以有机物性质和反应方程式为平台，整理典型代表物的制备以及有机物的合成和鉴别方法。通过知识的前后联系与比较从不同角度同中求异，异中求同，对知识结构进行重组和概括，揭示知识之间的内在规律，形成开放、灵活的动态知识体系。二轮复习则是通过综合训练使学生熟练地掌握有机物的属类、官能团判断、同分异构体的书写、有机物性质、有机反应等之间的互推。根据有机化学知识的重点和考试的热点，对有机知识进行版块划分，通常可分为以下几个专题：
1.1同分异构体的判断与书写
①书写同分异构体的一般方法是(官能团异构碳链异构官能团位置异构)
a.官能团异构(物质类别异构)
b.碳链异构：主链先长后短，支链由整到散，位置由心到边，连接不能到端。
c.位置异构：变换官能团的位置(若是对称的，依次书写不可重复)。
d.氢饱和：按照碳四价理论，碳剩余价键用氢补齐。
e.多元取代物一般先考虑一取代，再考虑二取代、三取代等。
②判断同分异构体种类的常用方法
a.等效氢法判断一取代产物的种类
b.分类组合法确定方法：首先找出有机物结构中等效碳原子的种类，然后两两逐一组合。适用于二元取代物同分异构体的确定。
c.结构特征法：充分利用有机物分子结构的对称性和等距离关系来确定同分异物体。
d.换元法(变换思维角度法)
③常见烃基的种类(-C3H7、-C4H9、-C5H11、 -C3H5等)要熟悉。
1.2有机物的组成、结构与性质
有机物的结构与性质是高考的热点，每年必考。考查的重点是：常见官能团的性质和主要化学反应；单体和高聚物的判断；由有机物结构推测性质；由有机物的性质判断结构。解题的关键是掌握有机物结构和性质的变化规律，如：①碳碳双键或碳碳叁键可跟H2、H2O、X2、HX等加成；而醛或酮中的碳氧双键跟H2加成，与X2不加成，羧酸和酯中羰基不加成。②哪些卤代烃、醇可消去小分子生成不饱和化合物；哪些醇能被催化氧化，被氧化成什么物质。③卤代、硝化、磺化、酯化、水解、皂化、分子间脱水等反应本质上均属于取代反应。因此对这部分基础知识必须通过默写、练习, 在理解的基础上强化记忆，做到滚瓜烂熟。
1.3有机推断、合成、信息迁移
有机推断、合成、信息迁移题的命题特点是以推理能力为核心，以自学能力为主线来考查学生各方面能力。从解答问题的角度来说并不困难，但首要条件是学生要有扎实的有机化学知识并具备一定的阅读、自学能力，接受题目中给出的新知识，并将其应用于解答题目给出的问题。该题涉及的知识面很广，注重理论与实践的结构。
①有机推断
有机推断题的解题过程通常可分为三步：计算有机物的相对分子质量；通过计算得出有机物的分子式或最简式，并判断其不饱和度；根据题给的性质、实验现象等，推导出有机物的结构简式。常见的实验现象跟结构的关系有：
a.使溴水或溴的CCl4溶液褪色：CC或CC;
b.使石蕊试液显红色：羧基；
c.使FeCl3溶液显紫色：酚羟基；
d.能与Na反应产生H2：羟基(醇、酚)或羧基；
e.能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应产生CO2：羧基；
f.能与Na2CO3溶液反应但无CO2气体放出：酚羟基；
g.与NaOH溶液反应：酚、羧酸、酯或卤代烃；
h.常温下能溶解Cu(OH)2：羧酸；
i.能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2悬浊液共热产生砖红色沉淀：醛、甲酸、甲酸某酯；
j.能氧化成羧酸的醇：含“―CH2OH”的结构(能被铜催化氧化的醇，羟基相“连”的碳原子上含有氢原子；能被铜催化氧化成醛的醇羟基相“连”的碳原子上含有至少两个氢原子)
k.能发生消去反应的醇：羟基相“邻”的碳原子上含有氢原子(能发生消去反应的卤代烃：卤原子相“邻”的碳原子上含有氢原子)
l.既能被氧化成羧酸又能被还原成醇：醛；
m.能发生水解反应：酯、卤代烃、二糖多糖、酰胺和蛋白质；
②有机合成
有机合成题是高考化学的难点题型之一，有机合成题的实质是利用有机物的性质，进行必要的官能团转化。解答该类题时，首先要正确判断题中要求合成的有机物的类别，含哪些官能团，再分析原料中有何官能团，然后结合学过的知识或题给的信息，寻找官能团的引入、转换、消去等方法，完成指定合成。
常见官能团的引入：
a.引入C―C：CC或CC与H2加成；
b.引入CC或CC：卤代烃或醇的消去；
c.引入―X：I.饱和烃被X2(光照)取代；II.不饱和碳原子上与X2或HX加成；III.醇羟基被HX取代。
d.引入―OH：I.卤代烃或酯的水解；II.醛或酮加氢还原；III.CC与H2O加成。
e.引入―CHO或酮：I.醇的催化氧化；II.C C与H2O加成。
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f.引入―COOH：I.醛基氧化; II.―CN水化；III.酯水解。
g.引入―COOR(R为烃基)：I.醇酯由醇与羧酸酯化；II.酚酯由酚与羧酸酐酯化。
h.引入高分子：I.含C C的单体加聚；II.酚与羧酸缩聚、二元羧酸与二元醇(或羟基酸)酰胺化缩聚；III.二元醇分子间脱水缩聚成醚
③有机信息迁移题
有机信息迁移题是指在题目中向考生阐述一些没有学习过的信息，考查学生的思维、自学、观察等能力，着重考查学生的潜能。有机信息题所给的信息往往很新颖，要求考生自己思考开发、筛选。有机信息题往往以推断、合成题的形式出现。
1.4有机实验基础知识的梳理
(1)典型有机物的制取：①CH4②CH2=CH2③CHCH④C2H5-Br⑤CH3COOC2H5
(2)有机实验基本操作：
①水浴加热：I.银镜反应；II.制硝基苯；III.制酚醛树脂；IV.乙酸乙酯水解；V.糖水解
②温度计水银球位置：I.制乙烯；II.制硝基苯；III.石油蒸馏
③导管冷凝回流：I.制溴苯；II.制硝基苯；III.制酚醛树脂
④冷凝不回流：I.制乙酸乙酯；II.石油蒸馏(冷凝管)
⑤防倒吸：I.制溴苯；II.制乙酸乙酯
(3)有机物分离提纯方法：①萃取分液法；②蒸馏分馏法；③洗气法(还有渗析、盐析、沉淀法等)
(4)实验条件控制：①制CH4时CH3COONa需无水；②制CH2=CH2浓硫酸170℃；③银镜反应需碱性条件
2复习过程中需要注意的几个问题
2.1加强体验和感悟，重视解题思想和方法
①摒弃题海，精选试题，选题时要根据知识点、考点、重点、热点、难点；要根据该部分内容的能力层次要求；要根据内容与层次相结合的典型题型。
②将化学试题当作化学问题研究解决：怎样看、怎样想、怎样做、怎样变；为何这样做、为什么能这样做、还可以怎么做等。
③在解题时应让学生多体验和感悟解题的思想和方法，让他们在尝试和体验中逐步形成有效的解题思路和方法，体验解题的快乐与痛苦。
2.2注重知识再生性，活化复习思路
高考有机试题不是课本知识的简单机械的重复，而是注重对基础知识进行升华和深化，构建源于课本而高于课本的再生性知识。在平时复习时要注意基础知识中存在的再生性知识的生长点，注意培养学生从这些生长点对知识进行延伸和拓展。一般知识再生的途径有：①不同官能团之间的组合；②非反应部位的扩大；③引入官能团的先后和位次；④旧知识与新情景的融合。
2.3养成良好的答题习惯
①仔细审题充分挖掘、筛选题给的各种条件，明确所要回答的问题。如要写分子式、电子式、结构式、结构简式、反应类型、反应方程式等。
②仔细作答，注意书写的规范、公正、清楚，如结构简式、官能团的书写，方程式的配平与反应条件等。
有机合成的概念范文6
我校的“有机化学实验”课程作为基础化学实验(Ⅱ)，是国家精品课程(基础化学实验)的重要组成部分，其教学对象面向化学工程与材料学院、药学院、生物与环境工程学院、健行学院、建工学院以及教科学院的20多个全日制本科专业，量大面广。目前，有机化学实验课程总学时64学时，教学内容主要包括“基本操作和基本技能实验”、“有机合成实验”、“基础综合实验”三大块，根据化合物的结构种类开设12个左右的实验。有机化学实验的教学采用实验前指导教师讲解、学生独立实验、教师纠正、规范实验操作等方式，考核采用平时成绩与期末考核相结合的方式，期末考核分笔试与操作考试两部分。在日常教学过程中，我们也深刻地体会到现行的有机化学实验教学模式和教学内容还存在许多不足之处，主要是以下3个方面:
(1)有机化学理论知识学习“僵化”。学生不能正确地运用所学理论知识来解释实验现象，解决实际问题，将学习有机化学的重点只放在记忆有机化学中的基本理论、基本概念和一些反应式，不能理论联系实验地深刻理解有机化学的反应规律，造成“有机化学理论空洞学，有机化学实验盲目做”的被动局面。
(2)实验内容零散，相互独立分割，重点不突出。实验的主要内容过多地局限于基本技能训练、基本操作实验和一些简单的制备实验，实验与实验之间无关联，系统性不强，学生只能“零打碎敲”地做实验，对实验的“统筹性”、“整体性”把握能力较弱。
(3)实验教学中创新能力培养的源动力不够。教学效果背离有机化学实验教学设计的初衷。在设计有机化学教学实验时，本意是将有机合成的全过程，即“文献查阅—原料提纯—条件优化—实验操作—产品表征”等环节贯穿其中，培养学生独立完成一个完整的操作流程的能力，但由于教学时数的限制或其他课程的冲突，学生只能按课本作“机械式”的操作练习，大家同一步骤、同一进度，缺乏创造性的激励机制。
2深化有机化学实验教学改革的理念与思路
有机化学实验教学应以“培养学生的思维能力、观察能力、设计实验的能力、动手操作能力、提出实验中遇到的问题并设计方案来解决问题的能力、以实验为基础理解化学理论的能力”为重点，特别是要以培养具有基础科研能力的人才为教学目标。在教学中，需要培养学生对有机化学的思维方式，对有机化学实验现象的观察、分析、比较、综合、归纳、演绎、推理等能力，也必然地要求教师在教学过程中，积极转变教学观念，整合、深化教学内容，创新教学手段，以学生发展为中心，充分调动学生的学习主动性，对有机化学实验教学进行大胆的探索与创新。我们的改革思路是首先对学生强化与实验内容相关的理论知识，使学生全面了解实验的基本原理和相关反应的机理，帮助学生从理论上分析实验过程可能出现的现象和结果，再按化合物结构类型，采用理论与实践贯通的专题式实验教学方式，将某一化合物的“制备实验、应用实验、同类型拓展实验”等组成一个专题，用“组合式”实验替代原有教学体系中分散化的实验。从以下3个方面入手:
(1)跟踪学科发展，创新教学内容。坚持理论联系实际的原则，把传授知识与培养能力融为一体，引导学生用有机化学的理论知识去关注实验中的一些基本问题，培养学生获取、掌握、巩固和运用知识的能力。在具体教学内容的安排上，除保留基本技能训练、经典的合成实验外，将一些新技术和教师的最新科研成果引入教学实验中，加大文献实验、综合实验、设计实验和研究型实验的比重，使课程内容与创新教育密切结合，与学生课外科技活动有机结合。
(2)以学生为主体，改变教学方式。有机化学实验属于应用性、实践性都很强的专业技术课程，因此，在教学方法设计上，应根据学生实验基本技能训练和分析、解决问题能力培养的要求进行，进一步体现学生的主体地位、教师的主导作用和以学生能力提高为本位、关注学生可持续发展的教学理念。在每一个专题实验中，让学生带着明确的任务进行实验操作，让学生实验前查阅相关资料，完成预习报告。教师要了解学生对整个实验原理、步骤的理解，指导学生独立进行实验操作、观察实验现象、分析实验结果，做好实验报告，对实验过程中出现的问题积极探讨总结，引导学生把理论知识和实验过程中获得的感性知识结合起来，把整个实验过程中所涉及的知识点连接起来，使学生对所学知识和实验操作技能有系统的认识，把实验过程推进到“理论—实践—再理论”的过程，激发了学生独立思考的积极性和主动性。
(3)加大实验信息量，拓展学生知识面。根据有机化学学科的特点，通过查阅有机化学实验文献，了解、比较目标产物的各种合成方法，是实验教学的一个重要环节。通过有针对性地查阅、收集和利用各种有价值的文献信息资源，使学生清楚该化合物目前的研究进展、合成时的影响因素、表征方法、应用领域等知识，学生的知识面得到拓宽，改变传统实验中“一本教材、一种方法”，学生预习时不假思索地照抄照搬书本的不良现象。
3专题式有机化学实验教学的实施方案
影响实验教学效果的最重要因素是实验内容和实验方法，实验内容应该具有先进性和综合性，实验方法则应以新技术、新方法和新手段为主。在现有有机化学实验教学内容的基础上，按化合物种类划分若干专题，如卤代烃、醇、酮、酸、酯、胺等，每一个专题中包含该类化合物的“制备实验”、“应用实验”、“拓展实验”等。实验反应机理、实验条件、实验中出现的相关问题等要求学生从理论的高度给予正确解释。在“应用实验”、“拓展实验”中进一步增大实验的信息量，将相关的新技术、新方法引入实验教学中。实验前要求学生预习专题实验内容所涉及的理论知识和实验基本操作。实验技能方面要求学生根据合成的目标化合物的不同选用不同的反应装置，学会各种装置的使用方法和应用范围，并且明确各个反应装置的作用，安装反应装置时应注意的事项等。在实验过程中必须利用基础理论知识解决一些常见的问题。实验结束后，根据文献查阅、实验情况进行讨论，比较实验方案的利弊，解释实验结果，并对实验结果进行比较和评价。在专题的拓展实验和应用实验中，可以采取项目组的形式，按实验产品的不同分成若干小组，分工合作，归纳总结，从而加深对有机化学理论的理解。这就不仅要求学生统盘考虑实验进程，更重要的是要让学生在理论指导下学会创新和创造，在实验训练中学会设计实验，利用理论知识去分析实验过程中出现的现象和结果，启发和激励创新意识，锻炼实际的综合创新能力，最终达到学会初步科研的能力。
4结语
