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有机合成方法学范文1
主要研究方向:
有机合成方法学,金属有机化学,天然产物及药物化学,有机功能材料化学。
具体研究课程:
1、非活泼化学键的官能化、离子液体的绿色合成、不对称合成化学相关的有机合成反应方法学研究;
有机合成方法学范文2
1.知识与技能
(1)知道有机合成的原则和过程,体会有机合成在生活和生产中的应用。
(2)能列举碳键增长和引入碳碳双键或三键.卤原子.醇羧基.醛基和羧基的化学反应,并能写出相应的化学方程式。
(3)能根据要求合成指定结构简式的产物。
2.过程与方法
(1)通过练习归纳常见官能团的引入,消除和碳骨架增减的方法。
(2)通过阅读和讨论。了解合成路线设计的一般思路。
(3)通过实例掌握有机合成路线的选择和有机合成的方法。
3.情感、态度与价值观
应用教材中的资料长片对学生进行化学发展史介绍,培养学生的爱国热情,激发学生对本学科的学习兴趣。
【教学重点】
有机合成遵循的原则及其过程,有机合成的方法。
【教学难点】
有机合成的方法。
【教学方法】
阅读导读指导法,讨论交流法,图示分析法。
【教学过程】
引言:从远古时代起,人类一直依靠自然资源生存,但自然资源是有限的,而且有时天然物质的性能也不尽如人意。通过有机合成不仅可以制备天然有机物,以弥补自然资源的不足,还可以对天然有机物进行局部结构改造和修饰,使其性能更加完美,甚至可以合成具有特定性质的自然界并不存在的有机物,以满足人类的特殊需要。
板书:一、有机合成的过程
板书:(一)有机合成的概念
生阅读教材第64页第三自然段。
生:有机合成是利用简单.易得的原料,通过有机反应,生成具有特定结构和功能的有机化合物。
板书:(二)有机合成的任务
生:目标化合物分子骨架的构建和官能的转化
板书:(三)有机合成的过程
生:
板书:二、有机合成遵循的原则
师:原料廉价,原理正确,路线简单,便于操作,条件适宜,副产物少,易于提纯,绿色环保等。
生:讨论并完成教材第65页思考与交流。
板书:三、有机合成的方法
(一)逆合成分析法
师:参照教材第65页资料卡片对化学发展史实介绍。
生:阅读教材第65页第二自然段了解逆合成分析法的路线。
目标化合物中间体中间体基础原料
案例分析(一)
以草酸二乙酯的合成为例。
板书:
根据分析,可以确定合成草酸二乙酯的基础原料为乙烯,通过以下五步反应合成:
(二)正合成分析法
合成线路:
基础原料中间体中间体目标化合物
案例分析(二)
以环己烷为基础原料合成二乙酸―1,4―环己二醇酯。
【练习】完成相关反应方程式(略)
【小结】有机合成是化学学科中最活跃最具创造性的领域。通过有机合成制得的许多药物,材料,催化剂广泛地应用于农业,轻工业等领域。本节重点掌握:(1)一些常见官能团的转换。(2)分子骨架的构建。
【板书设计】
有机合成
一、有机合成的过程
(一)有机合成的概念
(二)有机合成的任务
(三)有机合成的过程
二、有机合成遵循的原则
三、有机合成的方法
(一)逆合成分析法
(二)正合成分析法
【作业布置】
教材第67页,习题:1.3。
有机合成方法学范文3
——耿健
耿健,2011年“国家优秀自费留学生奖学金”获得者,留学白俄罗斯。1979年出生,1998年赴白俄罗斯留学,于2004、2005及2011年分别获得明斯克国立语言大学学士、硕士及博士学位。攻读博士期间,致力于俄语及汉语中不定量数词的对比研究,提出了不定量数词在语言应用中的个性化的问题。读博期间积极参加各种国际学术研讨会,共发表16篇论文,其中有3篇在白俄罗斯国家科学院授权ISSN级别的学术刊物上发表。
漂洋过海,独自在异乡求学、拼搏,其中的孤独感和心酸,相信每一个在外的中国游子都有深切体会。每当这个时候,祖国的关怀、父母和师长的鼓励是支撑我们继续努力的最大动力。离开清华园的4年里,我始终铭记“自强不息,厚德载物”的校训,勤勉学习,努力钻研,争取能够学有所成。作为留学生中的普通一分子,能获得“国家优秀自费留学生奖学金”,我感到无比荣耀,希望毕业之后能够早日回国工作,为中国的科技事业贡献自己的力量。 ——陈振
陈振,2011年“国家优秀自费留学生奖学金”获得者,留学德国。1983年出生,2005年获清华大学化学工程与工艺专业学士学位,2008年获清华大学与东京工业大学联合培养项目硕士学位,同年于德国汉堡工业大学攻读博士学位。研究方向为系统与结构合成生物技术用于新型的工业生产菌种开发,已成功地在系统水平上重整氨基酸合成的代谢调控,开发了新型的具有完全自主知识产权的高产赖氨酸的生产菌种。发表了SCI论文5篇,申请欧洲及国际专利4项。
真的很高兴能获得“国家优秀自费留学生奖学金”,更高兴的是祖国对我们这些海外留学生的重视。我将再接再厉,努力工作和学习,争取在学习和科研上取得更优异的成绩。同时我也希望这个奖能够激励我身边的留学生们,大家一起早日学成归国,报效社会。 ——李经纬
李经纬,2011年“国家优秀自费留学生奖学金”获得者,留学美国。1978年出生,2004年8月赴美国留学,在新罕布什尔大学获得无机化学硕士学位。2007年起在伊利诺伊大学芝加哥分校化学系攻读有机化学博士学位。在美留学期间,在Journal of the American Chemical Society、Organic Letters等国际知名学术期刊上发表多篇学术论文。主要研究领域是有机合成方法学和天然产物全合成。
有机合成方法学范文4
关键词 绿色化学 环境保护 生物技术
人类正面临有史以来最严重的环境危机,由于人口急剧的增加,资源的消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐;环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时,在生产活动中不断排放出大量有毒物质,化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理,已开始从治标,即从末端治理污染转向治本,即开发清洁工业技术,消减污染源头,生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。
绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。
化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质,但是在许多场合中却既未有效地利用资源,又产生大量排放物,造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学,它的主要特点是“原子经济性”,即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子,实现“零排放”,因此既可以充分利用资源,又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝,可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起,它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。
1 采用无毒、无害并可循环使用的新物料
1.1 原料选择
工业化的发展为人类提供了许多新物料,它们在不断改善人类物质生活的同时,也带来大量生活废物,使人类的生活环境迅速恶化。为了既不降低人类的生活水平,又不破坏环境,我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。
以塑料为例,据统计,到1989年美国在包装上使用的塑料就超过55.43亿kg(20世纪90年代数量进一步上升),打开包装后即被抛弃,这些塑料废物破坏环境是我们面临的一大问题:掩埋它们将永久留在土地里中;焚烧它们会放出剧毒。
我国也大量使用塑料包装,而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题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,目前国际上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。
1.2 溶剂的选择
大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质,分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中,有机溶剂是最常用的反应介质,这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此,在无溶剂存在下进行的有机反应,用水作反应介质,以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。
1.2.1 固相反应
固相化学反应实际上是在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应,有时可比溶液反应更为有效并达到更好的选择性。它是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向。
1.2.2 以水为溶剂的反应
由于大多数有机化合物在水中的溶解性差,而且许多试剂在水中会分解,因此一般避免用水作反应介质。但水作为反应溶剂有其独特的优越性,因为水是地球上自然丰度最高的“溶剂”,价廉、无毒、不危害环境。此外水溶剂特有的疏水效用对一些重要有机转化是十分有益的,有时可提高反应速率和选择性,更何况生命体内的化学反应大多是在水中进行的。
水相有机合成在有机金属类反应,水相Lewis酸催化的反应现都已取得较大进展。因此在某些有机化学反应中,开发利用以水作溶剂是大有可为的。
1.2.3 超临界流体作为有机溶剂
超临界流体是指超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介于气态与液态之间的流体。在无毒无害溶剂的研究中,最活跃的研究项目是开发超临界流体(SCF),特别是超临界CO2作溶剂。超临界CO2是指温度和压力在其临界点(31.10℃,7 477.79KPa)以上的CO2流体。它通常具有流体的密度,因而有常规常态溶剂的溶解度;在相同条件下,它又具有气体的粘度,因而又具有很高的传质速度。而且,由于具有很大的可压缩性,流体的密度,溶剂溶解度和粘度等性能可由压力和温度的变化来调节。其最大优点是无毒、不可燃、价廉等。
1.3 催化剂的选择
许多传统的有机反应用到酸、碱液体催化剂。如烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸做催化剂,这些液体酸催化剂的共同缺点是:对设备腐蚀严重,对人身危害和产生废渣污染环境。为了保护环境,多年来人们从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料入手,大力开发固体酸做为烷基催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,这种催化剂选择性高,乙苯收率超过99.6%,而且催化剂寿命长。
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化学反应的绿色化
为了节约资源和减少污染,合成效率成了当今合成方法学研究中关注的焦点。合成效率包括两方面,一是选择性(化学、区域、非对映体和对映体选择性),另一个就是原子经济性,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化为产物,理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百的转变为产物,不产生副产物或废弃物,实现废物的“零排放”。为此,化学化工工作者在设计合成路线时,要减少“中转”、增加“直快”、“特快”,更加经济合理地利用原料分子中的每一个原子,减少中间产物的形成,少用或不用保护基或离去基,避免副产物或废弃物的产生。实现原子经济反应的有效手段很多,在些不作赘述。
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生物技术的应用
生物科学是当代科学的前沿。生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分,生物化工是21世纪最具有发展潜力的产业之一,它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。采用生物技术已在能源、采油、采矿、肥料、农药、蛋白质、聚合物、表面活性剂、催化剂、基本有机化工原料、精细化学品的制造等方面得到广泛应用。从发展绿色化学的角度出发,它最大的特点和魅力就在节约能源和易于实现无污染生产而且可以实现用一般化工技术难以实现的化工过程,其产品常常又具有特殊性能。因此,生物技术的研究和应用倍受青睐。
绿色化学是人类的一项重要战略任务。绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理可以从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响,而且将为我国的企业与国际接轨创造条件。
参考文献
1 朱清时. 绿色化学和新的产业革命[J]. 现代化工,1998(6)
2 闵思泽. 环境友好石油炼制技术的发展[J].化学进展,1998(1)