有机合成化学
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有机合成化学范文第1篇
论文摘要:文章讨论了有机合成化学多媒体课件的制作过程以及在具体的教学中的应用，同时分析多媒体在有机合成教学中所具有的优势以及存在的问题，并针对存在的问题，提出了相应的解决办法。
有机合成制备精细有机化工产品，如医药、农药、香料、染料等的重要方法，也是实验室中合成复杂有机物、提供样品的有力手段。有机合成化学是一门对现代自然科学和国民经济比不可少的重要学科，国内外高等院校的化学、化工专业都开设有有机合成的课程。由于有机合成中化学反应方程式多而复杂，合成设计图及工艺流程图较多，传统的教学已经无法满足当今教学的需要，在这样的背景下，多媒体在有机合成教学的地位显得格外重要。下面根据有机合成化学多媒体教学的实践经验，对多媒体课件的制作以及具体教学中存在的问题进行一定的讨论。
一、有机合成化学多媒体课件的制作
针对我院选择的教材及本院化学专业与化工专业学生的所学基础课的不同以及就业方向的差异，在保留教学内容的基本性、基础性和范例性原则的基础上，合理配置各章节的教学内容，针对不同专业分别制作了多媒体教学课件。两套课件内容侧重点不同，比如化工专业可偏向于合成反应在工业生产的应用，而化学专业就应偏向于化合物合成路线的设计。
在编辑课件的时候，我们首先仔细钻研教材，设想每节课的教学过程，针对教学内容和教学环节，设计动画效果以辅助教学。比如在讲解实例时，先在幻灯片上给出原料和产物，让学生有一定的思考时间，并在教师的引导下分析合成路线，经讨论后得到结论后，再将结论以反应方程式的形式展现在幻灯片上。实践表明，采用动画描述过程时，学生的注意力明显提高。另外考虑到多媒体教学中课件内容有限且不断刷新，不能像板书一样留在黑板上，课件制作时使用了超链接，使相关内容可以方便的联接上，并且每一个知识点都能链接到大纲幻灯片上，同时对重点内容及时进行总结，以避免学生对所讲知识不能整体把握，产生支离破碎的感觉。
在有机合成课件设计过程中，最多的是化学反应方程式的编写，对于这些相对单调的部分，我们一般遵循简洁清晰的原则。在屏幕布局方面，屏幕背景主要使用干净的白色，文字使用醒目的黑色，对于需要突出重点的部分，使用红色表示。在屏幕内容方面，将描述性的内容精炼化，用尽量少的文字分几点来进行表述，以避免满屏文字造成视觉疲劳。对于例题的处理，我们这里主要根据步骤在屏幕上一步一步地去显示，让学生有充分的时间去思考和接受。同时，屏幕上的内容是有限的，在授课的过程中，各个部分的连接以及解释和分析性的讲述都是建立在老师课前良好的备课基础上的。只要将课件与老师的讲述有机的结合，课件才能算是成功的课件。
二、有机合成化学多媒体教学的优势
多媒体教学作为一种新颖的教学手段，其信息容量大，生动形象，使用方便自如，图文并茂，有效地将文字、图像、动画等多种信息表达方式集成一体，为学生提供了一个丰富多彩的教学界面，将难于用语言表达的课程内容生动地表现出来，在提高了学生学习兴趣的同时也提高了其学习的效率。
(一)利用多媒体技术，多媒体技术使教学内容丰富，表达简捷、灵活
有机合成中，内容抽象、构造复杂、难以描述的教学内容并不少见:大量复杂的化学反应方程式，工艺原理图，设备示意图等。在传统教学中是通过板图、挂图来讲解的，效果不明显而且费时间。教师讲课讲得口干舌燥，学生却难以听懂。但是，采用多媒体技术，此难题便可迎刃而解。同时，运用多媒体技术，还可将相关学科的前沿动态信息和要求等以连接的方式制作于课件中，从而解决了课本内容与现实发展不同步的问题，使学生与实际工作岗位上的应用需求更接近，缩短了岗前培训时间，达到了在有限的时间里获得最大的教育效果的目的。
(二)多媒体教学加大了课堂信息传输量，节省时间，提高了授课效率
在传统的教学方式中，教师的板书占用了大量的时间，不仅降低了课堂信息的传输量，而且也给学生造成了很多的等待时间，使课堂变得枯燥。应用多媒体进行有机合成化学教学，可以把课上要讲的内容，如化合物的构造式、结构式、反应方程式等预先制成课件，上课时，点击鼠标，把教学内容工整、规范、形象、清晰地展示给学生，同时用不同的颜色或加特殊标记把重点标示给学生，以引起学生的注意，这样，既节省了时间，又提高了教学效果。
(三)充分利用网络平台和资源开展立体化教学
多媒体教学不应只局限于课堂上的教学，而应充分利用网络平台和资源，开展立体化教学。教案在线，使得学生在任何时候，都可以通过网络了解教学的进度、授课的内容以及每堂课的要点所在。课前播放多媒体教案，可以方便的预习;课后翻阅在线教案，，可以轻松的复习。另外，在自己的空间自学，也不失为优等学生猎取更多知识的一种好途径。有很多学生已经养成在课后浏览多媒体教案进行复习的好习惯。利用网络平台，可以及时解决学生学习中的问题。传统的答疑方式主要是利用课间时间，由于时间不充足，来答疑的学生又很多，不能满足学生的需求。采取在校园网上开设《有机合成化学》的精品课程网站。除了必要的教案以及授课课件等资料外，最主要的是可以进行网上答疑。具体方法是学生可随时上网提问，任何一个有机化学的任课老师都可以给予学生及时地回答，另外还可利用电子邮件与学生进行沟通。通过这种方法，使得教学互动，在学生中形成了一个很好的学习气氛。
三、有机合成化学多媒体教学的不足
运用多媒体技术进行有机合成课堂教学具有许多优势，但在实际教学过程中发现存在有一些问题需进一步探讨和研究。
(一)学生不记课堂笔记
在传统教学过程中，板书设计是一项重要的教学研究内容，合理的板书内容可使课堂结束时，黑板上依然保留有本次课堂教学的知讥结构及重点、难点内容，容易使学生系统的作好课堂笔记。而在使用多媒体授课的过程中，发现有许多学生上课时只带有教学参考书和笔，在上课过程中不记笔记，这可能是由于多媒体课件的播放速度较快，信息的出现和消失速度往往也较快，不能有较长的时间保留下来，使得学生顾了听，顾不了记;顾了记，顾不了听，学生很难记好课堂笔记，一堂课下来，学生往往没有一个完整的笔记，因此对于多媒体课件所展示的内容，尤其是重点、难点内容课件的制作需认真研究。
(二)老师讲课的主观能动性受到限制
有的老师在上课过程中过分依赖多媒体课件，忽略了讲课技巧，结果在多媒体课堂上难以自己的讲课思路，坐在电脑前一动不动，像播音员一样按照课件逐一念下来.缺乏语言的抑扬、顿挫和必要的眼神或肢体动作，这样一堂课如一潭死水，毫无生气可言，更别提师生间的交流互动了。特别是当课堂氛围发生变化时，如果学生对某个问题理解不了，表情变得沉重，老师就显得比较被动。所以多媒体教学更重要的是强调教师仍面向学生而不是计算机。
有机合成化学范文第2篇
有机合成化学，金属有机化学，生物有机与化学生物学，天然有机化学，物理有机化学。
考试科目如下：思想政治理论，英语，基础化学，物理化学。
参考书目：《基础有机化学》，《有机合成》，《Organic Chemistry》。
有机合成化学范文第3篇
关键词微波技术辐射化学反应机理
自从Gedye[1]和Giguere[2]报道了利用微波辐射技术（MicrowaveIrradiationTechnology，简称MIT）促进有机化学反应的研究，才使得微波辐射技术真正应用于化学反应中，成为用于加速化学反应的一项重要技术；同时也成为不同于传统加热方法而应用于化学领域中的一项新兴的有机合成技术。利用微波使化学物质进行反应，其反应速度较传统加热方法快十倍乃至千倍。这种化学反应的加速是一种催化过程，完全不同于那些通常使用特定的化学物质作催化剂的过程。
微波辐射技术用于有机合成以其反应速度快、操作方便、产率高、产品易纯化等特点而发展很快，成为继热、光、电、声、磁效应以后开发的一种新型合成技术[3]。随着微波合成技术的不断提高，对传统的化学领域，特别是有机合成领域带来了冲击，成为化学领域中一门引人注目的新课题。本文就微波技术在化学领域中的应用进行了综述，并简述了其可能的作用机理。
1微波技术在有机化学中的应用
1．1在有机合成中的应用
由于极性有机化合物分子受微波作用后可以通过偶极旋转被加热，所以许多有机反应在微波辐射下可以高效率地完成。目前，催化有机合成反应的方法有三种：（1）物理催化（2）化学催化（3）生物催化。利用微波技术，通过控制反应条件，可以使许多有机反应的速度提高数倍，一些反应甚至比传统加热方法快上千倍。
目前，已发现利用微波辐射加热进行的有机合成反应主要有Diels-Alder反应、、酯化反应、重排反应、Knoevenagel反应、Perkin反应、Reformatsky反应、Deckmann反应、缩醛（酮）反应、、Witting反应、羟醛缩合、开环、烷基化、水解、氧化、烯烃加成、消除反应、取代、成环、环反转、酯交换、酰胺化、脱羧、聚合、主体选择性反应、自由基反应及糖类反应等，几乎涉及了有机合成反应的各个主要领域[4]。这些反应在微波辐射下均大大提高了反应效率。如反式丁烯二酸与甲醇的酯化反应，微波作用下，回流50min，产率为85，而传统方法需8h[5]；李军等人研究了微波法合成领异丁烯氧基苯酚方法，常规加热回流3h，产率为35，而用微波90s产率达68[6]。
1．2在金属有机化学反应中的应用
利用微波炉加热进行金属有机化学反应也有明显的效果。一些金属配合物的合成，传统方法需数小时完成，而在微波条件下仅需数十分钟即可完成。Mingos[7]利用微波炉通过氢键和配位键的结合制备了有机金属配合物，成功实现了有机金属配合物的自由组装，给金属有机化学反应注入了新的活力。Baghurst等人采用微波常压合成技术合成了铑和铱的二烯烃化合物和“三明治”型的阳离子化合物，并由此改进了微波常压反应系统，使之与有机合成反应装置更接近且具有实用性，可以使大多数常规化学反应在微波条件下进行[8]。
2微波技术在高分子化学中的应用
微波技术应用于高分子化学领域的研究较多，在聚合物合成、交联、固化等方面都有成功的应用。如甲基丙烯酸-2-羟乙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等己烯基类单体的自由基聚合反应，聚酰胺酸的亚胺化反应，芳香二胺和芳香二羧酸合成芳香聚酰胺的缩合反应，引发聚醚反应、聚烯烃的交联反应，聚氨酯的固化反应以及聚氨酯的合成反应等。这些反应除可以显著缩短反应时间，有些性能还明显优于传统加热方法。如聚氨酯经微波辐射形成膜的硬度较传统方法有明显提高，丙烯酸类树脂在微波辐射下3~8min就可固化出物理性能优于传统方法的树脂固化物。龙明策[9]等采用以淀粉、丙烯酸为主要原料，开展了以微波辐射合成高吸水性树脂的工艺研究，合成了吸水率为735g/g的高吸水性树脂，比传统加热方法节省时间数10倍以上，操作易于控制且“三废”排放极少。
微波技术在高分子合成中的应用研究是基于微波辐射有优良的“内加热”效应，但在聚合反应中的机理、热效应及非热效应对聚合反应的影响均受仪器的限制而无法开展。近年来出现的脉冲微波辐射，用电磁波在没有明显的热效应的情况下引起化学反应，这一方法的运用将为高分子合成提供有力的手段。
3微波技术在其它化学领域中的应用
在无机材料方面，用微波辐射技术可以进行沸石分子筛的合成，为制备新型的功能材料与催化剂提供了快捷的途径和方法[10,11],用微波等粒子技术，制备了金刚石膜、鈷薄膜等金属膜。
在分析化学方面，用微波辐射技术进行了样品溶解、蛋白质水解等方面的研究，开辟了一条高效、快速的新实验方法。
在生物化学方面，微波技术应用较早，利用微波技术可以快速对蛋白质及肽进行水解，并且可以控制裂解部位，极大的提高酶催化反应的效率。
在药物化学方面，利用微波技术通过短寿命的示踪原子快速、高产率的合成了同位素标记药物，拓展了药物化学的合成领域，具有广泛的应用前景。
4微波辐射技术的机理探讨
微波在电磁波谱中介于红外辐射（光波）和无线电波之间，又称超高频，其波长在1mm～1m之间，频率在300MHz~300GHz。用于加热技术的微波波长一般固定在12．2cm或33．3cm。关于微波加热的原理，一般认为：微波振动同物质分子偶极振动有相似的频率，在快速振动的微波磁场中，物质分子的偶极振动尽力同微波振动相匹配，而分子的偶极振动通常落后于微波磁场，这样物质分子吸收电磁能以数十亿次的高速振动产生热能，因此微波对物质的加热是从物质分子出发的，称为“内加热”。而传统的加热方法如回流则是靠热传导和热对流来实现的，即“外加热”。内加热的优越性在于加热快，受热均匀，能显著提高有机反应的速度。当然，微波对反应物的加热速率、溶剂的性质、反应体系等都能影响其反应的速率。
微波技术除具有热效应外，还存在微波的特殊效应。微波作用于反应物后，加剧了分子间的运动，提高了分子的平均能量，即降低了反应的活化能，大大增加了反应物分子的碰撞频率，使反应迅速完成，这就是微波提高化学反应速度的主要原因。
5结语
随着科学技术的不断发展，越来越多的交叉学科正在形成，微波辐射技术扩展到化学领域就形成了一门新的交叉学科－微波化学，无论是在理论上，还是在应用技术上，都无疑是化学领域中的一大新进展。当然微波化学还存在着许多有待解决的问题，绝大多数还停留在实验研究阶段。但有理由相信，随着微波技术的发展，，微波辐射技术在化工领域将有更为广泛的应用前景。
参考文献
[1]GedyeRN，SmithFE，WestawayKetal．TetrahedronLett，1986，27：279．
[2]GiguereRJ，BrayTL，DuncanSMetal．TetrahedronLett，1986，27：4945．
[3]赵晨曦等．相转移催化及微波技术用于苯丙氨酸合成[J]．氨基酸和生物资源，1997，19（2）：15．
[4]薛叙明．精细有机合成技术[M]．化学工业出版社，20__，1：39．
[5]徐宗美，谢毓元．化学通报，1993，6：8~11．
[6]李军等．合成化学，20__，8（4）：321~325．
[7]MichaelD，MingosP，J．ChemCommun．1996：900．
[8]倪春梅，盛凤军．微波合成技术及在有机合成中的应用[J]．广州化工，20__，32（2）：13．
[9]龙明策等．高吸水性树脂的微波辐射合成工艺及性能研究[J]．高分子材料科学与工程，20__，18（16）：205．
有机合成化学范文第4篇
【关键词】有机化学 教学研究 教学设计
一、有机化学教学研究现状
1.对有机物内在规律的研究
目前，有些文章总结了脱水反应常见的几种类型及其存在的规律；也有一些文章总结了有机物燃烧存在的规律及应用。例如，潘伟巧妙地将有机化学的反应整理成通俗易懂的歌诀，希望能够提高学生有机化学的学习效率；周利斌指出有机物结构十分复杂，一定要掌握好有机物的命名，他对有机物的命名作了一些具体分析，希望能够解决学生学习中存在的困惑。
2.对有机化学实验的研究
邝代治等人讨论了现代教育技术以及“绿色化学”的理念，对有机化学实验开始采用多媒体进行辅助教学，并探讨了“绿色化学”理念下，对有机化学实验教学课件进行创新设计应遵循哪些原则；冯银富针对有机化学实验教学，分别运用了实验法、问卷调查法以及访谈法等，进行了调查，调查结果显示学生对比能力、观察能力和缺乏必要的自我监控能力是导致问题出现的主要原因，同时教师自身的问题也对实验功能的发挥存在一定的影响，并在此基础上提出了有机化学实验教学的相关策略。
3.对有机化学学习方法的研究
白成娥等指出作为中学化学的一个重要知识点，有机物也是高考的重点，她总结了加成反应、取代反应、加聚反应、缩聚反应、消去反应、氧化反应以及显色反应，希望可以帮助提高学生对有机化学的学习兴趣；高志农等人指出在有机化学中，取代基效应与化合物自身的物理性质、反应活性、酸碱性以及反应的类型、速度等有密切关系，如果熟知官能团的特性，就可以利用取代基效应将一系列有机化合物的物理性质和化学性质有机地结合起来，更加利于学习和掌握。
二、有机化学中的科学观念
1.实验观
1828年，德国著名化学家弗里德里希・维勒经过艰辛探索，最终发表了《论尿素的人工合成》，维勒认为这是借助人力从无机物中制造出有机物的一项成功范例，对当时占据重要统治地位的“生命力论”产生了重要冲击，成功动摇了“生命力论”的根基。他指出不论是在氰与氨的反应、氰酸与氨的反应或氰酸银与氯化铵的反应中，氰酸最终都在实验室里变成了尿素。维勒合成尿素的成功范例表明探究一切物质的性质和组成的最科学合理有效方法就是进行实验。
2.分类观
化学研究基本观念之一就是分类的思想，在有机化学的主要研究历程中，分类的观念最初体现在“基团”的学说中，基的学说就是物质分类观的具体体现，其不仅在一定程度上改变了对复杂有机化合物的认识，而且简化了处理方法。如果再深入研究，可以根据各种原子团之间的异同与亲疏关系，在族与族之间建立起一定的联系，这样就可以把所有的有机化合物建立起井然有序的联系。这是一个非常大的进步，有机化学能够成为具有科学体系的学科，也就是从这时起步的。
3.转化观
化学实质上是一门研究物质转化的科学，物质的存在并不是静止不动的，而是彼此之间相互转化的。有机化合物的碳与碳之间是以共价键相连的，因此有机合成相对来说比较困难，常常要用加热、加催化剂、光照、加压等反应条件。19世纪20年代起，化学家不断合成各种功能各异、性能卓越的有机物，有机合成化学飞速发展。20世纪70年代以后，有机合成的新领域开始迅速发展，一些新的方法与理论如反应机理、构象分析以及各种物理方法等方面的进展，对有机合成化学的发展起着极大的推动作用。
三、科学观念为本的有机化学教学策略
1.充分应用教材，发挥知识优势
教师首先要对本学科的知识结构有很好的了解与掌握，知识结构的构建是培养学生科学观念的重要基础，学科知识结构中都隐含着重要的科学观念。有机化学的学习主线就是官能团及其转化，所以教师在教学时不仅要让学生很好地领会知识结构，还要引申并强化“物质结构决定物质性质，物质性质决定物质用途”这一化学观念。教学过程中，教师把现行的有机化学知识与有机化学发展史结合起来，帮助学生理解和掌握有机化学知识，形成良好的科学态度和科学价值观等，以达到全面提高学生科学素养的目的。
2.设计合理教学方式，增加科学体验活动
在科学观念的形成过程中，科学探究的学习方式具有不可替代的作用。新课程积极倡导探究学习，重视实验，只有在实验中才能让学生真正体验到有机化学反应的多变性与复杂性，只有通过对反应生成物的分析、实验条件的控制，才能使学生摆脱真正摆脱“理想实验”造成的狭隘的物质转化观，学会综合分析问题、解决问题的能力。
3.拓宽渠道，用好各种教学资源
现代媒体技术的飞速发展，使信息渠道也变得更加通畅，教学中多多借助于网络资源，可实现有机化学教学置于生产、生活中，可以变抽象为形象，还可以打破课堂教学的空间与时间限制。此外，有机化学与我们的生活息息相关，教师在教学过程可把具体的化学知识与社会生活相联系，为学生创设一个参与交流与表达的机会，增强对有机化学的学习兴趣。
【参考文献】
有机合成化学范文第5篇
关键词：超声；有机化学；研究成果；应用领域
引言：超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。近年来，不少专业人士将超声应用在了有机化学实验过程中，并且取得了不错的研究成果，但是，超声在有机化学中的可应用的领域还有很多可开辟的空间。就目前来讲，虽说声化学与有机化学的融合不是那么尽善尽美，但是已经有不少的化学工作者将超声波技术引入到自己的研究中，试图借助超声波这一神奇力量来改善化学反应过程。
一、超声在有机化学中的研究成果
1.液―液体系中的有机反应
笔者为了亲自证实超声对有机化学中的作用，特地在碱性条件下展开了对4，4 -二取代-2唑啉-5-酮的水解有机化学实验，试验现象充分证实了超声对于加速有机化学物质的水解速率具有极大的催化作用：4，4 -二取代-2 唑啉-5-酮在无超声情况下的完成水解至少需要二十四小时，但是在有超声的情况下仅仅需要十五分钟就可以完成水解过程。作为合成PPV 衍生物的重要化学物质的1-甲氧基-4-烷氧基苯，对其的制备通常离不开-甲氧基苯酚和卤代烃这两种原料，该制备在无超声的情况下即使是耗费十六小时也只能实现百分之八十八的收率，而在超声催化作用下，仅仅在五小时之内就能达到百分之八十九的收率。作为一种新型化学材料的2-乙基己酸在不同领域的用途越来越广泛，而这种在化工材料在超声辐照下产率可实现翻倍。
2.液―固体系中的有机反应
4 -戊基（ 4′-丙基）双环己基联苯作为一种液晶化合物，在有超声以及满足特定室内温度的情况下，以十六烷基三甲基溴化铵作为催化剂，通过偶联反应来制得，在超声催化作用下，可实现其中的偶联反应高达百分之九十七的转换率，而且反式产物的纯洁度也比较高。在胡辉等专业人士的相关论文中曾经证实，超声波对于无水THF溶剂在制备单取代硼酸的反应中促进作用十分显著。三烷基硼作为成碳化硼的重要原料之一，笔者发现，有机金属化合物在超声波辐照能的作用下，可以一步就合成三乙基硼，而在超声合成的条件下，产率比非超声合成条件下高出了十倍。而且，早期王进贤等人在其研究中发现，超声辐射能能够催化硒与碱的反应，即使在高温下产率也不会受到影响。作为合成香料和药物的重要化工材料-查耳酮，在超声波的作用下，可以加速芳香醛与苯乙酮合成查耳酮的反应。
二、超声在有机化学中可应用的领域
1.超声在天然产物提取中的应用
对天然产物的提取是有机化学实验课程中的重要内容，更是有机化学在实际生活中应用的重要方面。笔者发现超神技术应用在有机化学实验中收到的效果显著，值得进一步推广。笔者以花生中粗油脂的提取为例，传统的索 氏提取法在两个小时内只可得到产率为百分之三十一；但是采取超声辅助提取法，在短短一个小时之内就可以得到百分之三十八的产量。笔者通过实验、统计数据、分析数据，得到采取超声辅助提取法要比传统的索氏提取法提取率要明显提高了，而且在耗费时间上也体现出了绝对的优势。
2.超声在有机合成中的应用
超声波在有机合成中的应用较早，所取得的研究成果也比较丰富，超声波在有机合成中所起到的作用有以下：缩短反应以及制备的周期、提高反应产率和选择性甚至还可以改善和优化反应的途径。笔者以乙酸乙醇的合成为例，传统的合成方法，笔者试验了三次，分别记录每次的酯产率，最终得到百分之三是七的平均产率，合成温度需要九十摄氏度；而采取合成辅助合成法，同样试验三次，得到百分之五十二的平均酯产率，而采取此种方法对合成温度的要求并不高，只需要达到二十摄氏度即可。
结语：
超声波作为一种新型、高端的技术，在有机化学各项研究中体现出巨大的使用价值。当然，超声在有机化学中的应用不会是单一、片面的，对其研究和探讨是不断发展的过程。因此，各位从事于有机化学工作岗位的人才务必要不断探索超声在有机化学中应用的新领域，做到与时俱进，不断创新，不断为有机化学注入先进的超声波技术。
参考文献：
[1]沈称意.超声波强化活性炭吸附与离子液体液相微萃取污染物的过程研究[D].浙江工商大学，2014.
有机合成化学范文第6篇
关键词 碘 乙酸乙酯 酯交换 醇
中图分类号：TQ426 文献标识码：A
Transesterification reaction Catalyzed by Iodine
WANG Chunjie， LI Xiaomeng， JIA Linguo， YANG Pengkun
（Chemistry Department of Zhoukou Normal University， Zhoukou， He'nan 466000）
Abstract Iodine-catalyzed and acid-catalyzed transesterification reaction were studied using ethyl acetate with alcohols In the paper. The results was disclosed that iodine was an efficient catalyst for ester-exchange reactions， the reaction activity of alcohol increased in order of tertiary alcohol， secondary alcohol， Primary alcohol， The experimental results are preliminary analyzed.
Key words Iodine； Ethyl acetate； Tansesterification； Alcohol
酯是有机化学中重要的中间体，通常酯的合成是酸碱催化下酰卤、羧酸酐或羧酸和醇反应制备，但存在毒性、污染、多官能团化合物的反应选择性较差以及副反应等缺点；①②酯交换作为一种温和的合成酯的方法，但由于反应可逆，难以高效反应，但各种酸性、碱性（包括胺类）催化剂、分子筛、酶类能对酯交换反应起催化作用。③近年来碘作为一种温和的Lewis酸催化剂在催化有机合成领域中应用广泛，④⑤⑥该类型的反应具有条件温和、易于操作、反应的产率高或选择性高、反应过程稳定、环境友好、原材料价廉易得等优点，对于绿色化学、合成化学以及新型催化反应的研究具有重要的意义。
本文主要研究碘、酸作为催化剂，在其他实验条件相同情况下乙醇、正丙醇，异丙醇、正丁醇、叔丁醇、正戊醇、2-戊醇与乙酸乙酯反应酯的收率。
1 实验部分
1.1 实验原理
1.2 仪器和试剂
DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器（巩义市英峪高科仪器厂）；电子分析天平（北京赛多利斯天平有限公司）；MYB型调温电热套（巩义市英峪高科仪器厂），傅里叶变换红外光谱仪（Nicolet 6700）；M-22有机合成制备仪等。
碘（中国医药公司北京采购供应站）；乙酸乙酯（中国派尼化学试剂厂）；其他主要试剂均采购于天津试剂一厂，以上试剂均为分析纯。
1.3 实验方法
在装有磁力搅拌子、滴液漏斗和回流冷凝管的100mL的三颈瓶中加入0.2mol正丙醇和4滴硫酸或0.2g碘，在滴液漏斗中加入0.1mol乙酸乙酯。通冷凝水，调节集热式恒温磁力搅拌器，待温度达到40℃时，开始滴加乙酸乙酯，维持反应6h，再室温搅拌3h。将反应所得的粗产物分别用饱和的碳酸钠，饱和氯化钠，饱和氯化钙洗涤，用无水硫酸镁（1.5g）干燥过夜，对其常压分馏，收集沸点100～103℃馏分。对产品进行红外表征，经红外分析产品为乙酸正丙酯。计算收率。
将0.2mol异丙醇、正丁醇、叔丁醇、正戊醇换成0.2mol正丙醇重复上述实验步骤，分馏后收集相应沸点馏分，并对产品进行红外表征和红外分析。经过分析产品均为目标产物。
2 结果与讨论
2.1 催化剂对酯收率的影响
表1 催化剂对酯收率的影响
由表1可以可知，在相同条件下，以硫酸做催化剂的收率比碘做催化剂的收率稍低，碘作为Lewis酸，有利于酰氧键的断裂，从而导致催化活性而生产新的酯，而质子酸做催化剂有利于烷氧键的断裂；酯交换合成酯相比较以相应的酸和醇缩水合成酯⑦的收率要低，这可能因为酯交换本身是可逆反应。
2.2 醇的反应活性
表2 醇对酯收率的影响
由表2可以可知，在碘的催化下，其他实验条件相同，伯醇与乙酸乙酯进行酯交换的收率要稍高，而叔醇与乙酸乙酯进行酯交换的收率最低。这与碘催化酯交换是酰氧键的断裂有关，醇中氧原子电子云密度越大，空间位阻越小越有利于酰氧键的断裂，表2可知正丁醇和正丙醇与乙酸乙酯的反应收率差别不大，而正丁醇和叔丙醇与乙酸乙酯的反应收率差别很大，这与叔丁醇中氧原子空间位阻很大有关。在酸催化下叔醇、仲醇与乙酸乙酯的反应收率也比伯醇低很多，可能是由于在酸催化下叔醇脱水所致。
3 结论
（1）碘作为一种温和的催化剂，能有效地催化在酯交换反应，具有条件温和、产率高、处理简单等特点，在酯交换合成酯方面有很大的应用前景，我们也不断进行这方面的研究。（2）在碘的催化下，与相同的酯发生交换反应时，伯醇的反应活性优于仲醇，叔醇的酯交换产率比较低。
基金项目：周口师范学院2013年实验室开放项目（K201328）
注释
① Green T.W.Wuts P.G.M.Protective Groups in Organic Synthesis[M]，3rded；Wiley：New York，1999.
② 邢其毅，徐瑞秋，周政，裴伟伟.基础有机化学[M].高等教育出版社，1994：592-593.
③ Otera J.Transesterification[J].Chem.Rev，1993（93）：1449-1470.
④ 吕铁梅，吴范宏.选择性碘内酯化反应的研究进展[M].有机化学，2003.23（8）：763-769.
⑤ Biswas A.Selling G Appell M.Woods K.K.Willett J.L.Buchanan C.M.Iodine catalyzed esteri Wcation of cellulose using reduced levels of solvent[J].Teahedron Lett，2003（47）：4755-4757.
有机合成化学范文第7篇
关键词：卟啉；配合物态；应用
中图分类号：O641.4 文献标识码：A
卟啉是一类具有刚柔性大共轭体系的大环化合物。当它们以σ配键和π配键与金属配位时，其π共轭性更为扩充，因此，卟啉金属配合物（MP）具有明显的电子缓冲特性。既可作电子给予体，又可作电子受体。其基态、激发态、阳离子自由基和阴离子自由基均具有高度的化学稳定性，从而显示出特殊的电化学、光化学、光电化学和磁性质，也决定了它们在有机合成、材料、分析化学以及工业、医学方面的特殊应用。
1 在有机合成化学方面的应用
MP最显著的特性是能作为电化学过程、异构化和聚合反应、氧化还原反应、光化学和光电化学反应的催化剂。特别是在有机合成方面，MP不仅可用来催化有机化合物的选择性氧化，而且，能催化一些含氧化合物中的氮原子选择性转移到某些碳氢化合物中，R.BresIow等的研究表明，Fe（TDCPP）CIO4可作为PhI=NTs使烯烃类化合物N-Ts化的催化剂反应且有一定的立体选择性，而Mn（TDCPP）CIO4，可作为PhI=NTs中N-Ts插入烷烃化合物惰性C-H键和烯烃化合物C=C键中的催化剂。结果表明，当用无位阻的Mn（TPP）（a）时，在庚烷1，2，3，4位置的碳原子上，N-Ts作用的相对比值为13：52：18：1，当用位阻较大的锰卟啉Mn（TDCPP）CI或Mn（TMP）CI时，庚烷中及活性最小的伯碳原子N-Ts化程度增大，若用Mn（TMP）SO2CF3时，则1位C-H的N-Ts化是主要产物（产率为48%）很显然，选择适当的转移基团和适当的卟啉环，将有可能控制在金属卟啉存在有机底物作用的立体选择性，从而合成一些不易制备的有机化合物。
2 在医学方面的应用
H2P和MP在医学方面可用于癌症的早期诊断和治疗，八十年代，美国科学家发现血卟啉及其衍生物（简称HPD）能杀癌细胞，HPD是一类光敏物质。卟啉在医药方面的应用主要集中在检测和治疗癌细胞。利用卟啉及其金属络合物对一些组织有特殊的亲和力，将卟啉化合物注入肿瘤患者体内，过一段时间卟啉聚集在病变部位，使癌细胞周围HPD的浓度达到很高，再利用它特殊的电子吸收和荧光吸收与机体的其他部位相区分（通过核磁共振或伽玛图像），就可确定恶性、良性或水肿肿瘤及其准确部位。例如Gd-卟啉化合物的射线具有增敏作用，可有效诊断癌症和其他疑难疾病，且对人体几乎无毒。此外人们还发现，金属钌卟啉全部是抗磁性化合物，其中绝大多数在常态下是稳定的，是铁卟啉化合物的合适替代物，可作研究过氧化氢酶及肝细胞中药物代谢的良好模型体系。光动力疗法（PDT）是近20年新发展起来的一种治疗恶性肿瘤的方法，它是利用特定的光敏剂在肿瘤组织中的选择性富集和光动力杀伤作用，在不影响正常组织功能的前提下，造成肿瘤组织的定向损伤。卟啉是一种良好的光敏剂，在有氧的情况下，卟啉经一定波长的光照后可吸收能量并激发出单线态氧而杀死细胞。利用它的这种特性，当卟啉聚集在癌变部位时，用某种波段的光或激光照射病灶，便可杀死癌细胞，从而达到治疗的目的。利用硼酸化的卟啉作为中子捕获剂，使周围的癌细胞直接转变成无毒细胞，也可达到治疗的目的。近20年来人们设计并合成了多种卟啉化合物，以寻求理想的光敏药物。血卟啉衍生物（HPD）是最早用于光疗的卟啉化合物，它能治愈部分早期类型的肺癌，能减轻患有食道和内支气管非小细胞肺癌病人的症状。（HPD）的治癌范围已从浅表肿瘤发展到某些深部肿瘤，由于用（HPD）诊治癌症疗效好，方法简便副作用小，已在各国医院临床用（HPD）治疗各类癌症，H2P和MP抗癌研究已成为科学界感兴趣的课题。
3 在分析化学上的应用
3.1 卟啉及配合物在光度分析中的应用
卟啉及配合物作为显色剂测定金属离子不但灵敏度高，而且卟啉分子周边反应活性基团可以识别生物活性物质分子及连接特征性基团成为具有特殊功能的分析试剂。作为显色剂在水溶液中呈现出不同的颜色，且随着pH值变化而变化，在碱性介质中为红紫色，酸性中呈绿色。卟啉作为显色剂测定金属离子的应用报道。但是卟啉及配合物作为显色剂还存在一些诸如反应速度慢、选择性差等缺点。目前提高反应速度、降低检出限，增加显色剂种类和测定离子的数量已成为一个研究热点，如以卟啉为显色剂测定锰不仅室温下可迅速测定，获得表观摩尔系数2.57×105L•moI•cm，且具有良好的线性关系，测定结果令人满意。此外利用卟啉及配合物作为显色剂对一些稀有金属、贵金属进行测定也有文献报道。
3.2 卟啉及配合物在电化学分析中的应用
很早以前人们就发现当卟啉的金属配合物在溶液中用电极扫描时，可得到不同的氧化还原峰，通过微电极对其可逆性、得失电子数研究可以解释峰的归属，从而确定究竟是属于卟吩环还是中心金属离子参与反应，或者共同参与。高小霞、庄乾坤等一直对卟啉的稀土配合物比较关注，并且用电化学方法对卟啉的稀土配合物进行了系统的研究，并从理论上解释了其性质的差异及其规律性，对我国开展稀土微肥和饲料中加微量的稀土化合物等具有重要的现实意义。王小萍等用循环伏安法、极谱法对四对2甲氧基苯基卟啉、四磺酸苯基卟啉的镉溶液进行扫描，发现峰高与金属离子呈线性关系，
据此可以测定并对电极机理进行了探讨；金属痕量离子，也有人将卟啉配合物直接修饰在电极表面，形成对酚类化合物有高效响应的修饰电极，这类电极响应时间不到10s，检测金属离子的浓度可达10molL-1。其实卟啉在电化学分析方面的应用远不只是用在直接或间接通过修饰电极测定金属离子，现在卟啉在电化学分析中的应用已扩展到生命科学方面，一些基于卟啉的电化学传感器和电化学生物传感器用于氨基酸、肽的测定都已出现。只要有电子的得失，就可以用电化学来分析，而卟啉及配合物正好符合这一点，可以说卟啉在电位法、伏安法、电传感器等方面还有很大的应用前景。
由于H2P与某些金属离子具有强吸收带，因次H2P在定量分析化学中常被用作分析试剂，以测定痕量存在的某些金属离子的含量，表1列出了H2P和MP用于定量分析上的一些实例，与其它分析试剂比较，H2P类试剂具有灵敏度高（如Cu、Zn、Cd最低检出浓度可为10-7-10-6molL-1）相对误差小（只有0.5%-2%），所以目前H2P已用于各方面测定痕量存在的某些金属离子的含量。
4 在化学等工业方面的应用
酞类化合物（Mphc）因具有千变万化的颜色并色泽纯正，光稳定性和化学稳定性好，发达国家在工业上常用作颜料和染料，但因价格昂贵，其应用受到限制，其某些PM已被用作食物染料，早在1926年，在美国大约有20种MgP用作文献报道，血卟啉的钴配合物的钠盐可代替NaNO2，而用作肉制品的红色染料，在食品中只需加入3×10-3-5×10-3%（Wt）的CoHPD不仅可达到染色要求而且可大大减少NaNO2进入到肉制品中从而制止了强致癌物亚硝胺的生成。Mp特别是Mphc可用于放射性同位素的合成和富集。由于Mphc具有高度的化学、热和放射稳定性，所以目前已广范用于合成Cu、Zn、Co、Ro和铜系元素的同位素，并且产率比其它MP高，除此之外，还可以用来检测肉类产品质量，用作塑料阻燃剂、抗电剂以及头发生长剂。
参考文献
[1]潘玉诚.第六届全国大环化合物学术讨论会论文摘要集.1992，（29）.
[2]黄承志，李克安.水溶性游离碱阳离子与核酸作用的光谱研究[J].高等学校化学学报，1997，18（4）：525-529.
[3]彭小斌，蔡洁，袁高清.手性卟啉化合物聚集体与DNA的相互作用[J].化学学报，2001，59（15）：746-750.
[4]韩高义，杨频.水溶性不对称卟啉及其金属配合物合成及与DNA的作用[J].化学学报，2001，59（6）：925-930.
[5]袁雯，晋卫军，董川.水溶液中钯卟啉与DNA的室温磷光作用研究[J].高等学校化学学报，2001，22（6）：922-927.
[6]刘杰，许东晖，梅文杰等.水溶性卟啉及其系列金属化合物的合成、抗癌活性及其作用机理研究[J].高等学校化学学报，2001，22（9）：1446-1449.
[7]师同顺，柳巍.四萘基四苯并卟啉钴的合成，表征和电化学行为[J].应用化学，1998，15（2）：20-23.
[8]吴银素，刘彦钦，韩士田.间氯苯基卟啉2氨基酸及锌配合物的合成与表征[J].化学试剂，2001，23（6）：335-337.
[9]汤福隆，许峰.T-（3BrP）PS4卟啉用高效液相色谱法测定痕量钴、锌、铜[J].分析测试学报，1995，14（1）：46-49.
有机合成化学范文第8篇
乙炔是由英国化学家戴维(Edmund Davy,1785~1857)在1936年发现的,1862年,德国化学家维勒(Friedrich Wohler,1800~1882)发现电石与水反应生成乙炔,但乙炔被用于化工业,是经莫瓦桑(Ferdinand Frederic Henri Moissan,1852~1904法国化学家)和维尔逊(T·L·Willson,1860~1915美国人)等人的积极努力在1892年完成的。即向电热炉内加入石灰石和焦碳制得电石(CaC2),向其注入水来大量制造乙炔。进入20实际之后,乙炔作为化学工业原料,开始被用于合成乙醛、醋醛、丙酮、氯乙烯、醋酸乙烯、丙烯腈等,使所谓乙炔系合成化学工业得到发展。
但由于乙炔是极不稳定的气态烃,与空气混合容易爆炸即使对其加压,也容易发生爆炸分解,所以与氢相比要更为危险,因此,以前设计到的乙炔反映都限于常压。
1928年左右,列培开始大胆尝试将乙炔从几个气压压缩到数十大气压、并使之与各种有机化合物进行反的方法。这虽然在过去被认为办不到的事情,但他经过仔细研究,设计出一些十分安全可靠的装置,并将其造出来。而且通过认真研究的结果,明确了过去被认为是乙炔爆炸原因之一的乙炔铜之类的化合物,还是乙炔反映的有效催化剂。他根据这些研究成果很容易得地从乙炔制得与过去完全不同的一些有机物,这给合成橡胶、合成树脂(塑料)、合成纤维等领域带来了显着的进步。
所谓列培反映就是将各种能够有机物和催化加如高压釜(耐压容器),在高温高压条件下使之与乙炔发生反应,但从反应看来,大体可分为以下4种类型:乙烯化反应(Vinylation)、乙炔(Cyclization)。以下实用简单加以说明:
(1)乙炔化反应:即乙炔能与含活性氢的醇、流醇、胺羧酸等在加压、加热(150℃~200℃)及碱性催化剂(如氢氧化钾、醇钠、醇钾等)存在下起加成反应,生成乙炔醚,乙烯胺及乙烯酯类,此类产物可用做有机合成的原料。
从1928年左右,列培着手于乙炔醚(Vinylether)的研究,这是使氯乙烯和醇碱(金属钠的究竟溶液)在加压釜内进行反应,由此首次开发了乙烯醚的合成法①通过进一步研究发现,若该反映的副产品一生产的少量乙炔在反应中长时间保持高温且在碱存在下就显着减少,由此正式了乙炔也可于醇碱发生反应的设想,并完成了由乙炔与醇在20~22大气压、160℃~165℃、苛性钾为催化剂合成乙烯醚的工业制造方法。
HCCH+ROHCH2=CHOP
并且将得到的乙烯醚在BF3催化剂存在下聚合,合成了各种聚乙烯醚,特别是由此开发了具有粘着性的热可塑性物质一聚丁烯异丁醚(Polyvinylisobutylether)其商品名称为聚异丁烯橡胶(OppanilC)。并且在后来还开发了将乙烯醚(主要是甲基或乙基醚)用烯酸水来制造乙醛。
H2C=CH-OP+H2OCH3CHO+ROH
该方法作为不用汞盐催化的乙醛合成法,在1937年以来加以研究,并在路德维希港(Ludwigshafen)进行了半工业试验。并且还研究了使乙炔在有机酸盐(环烷酸锌)存在下、在20大气压、230℃与p-叔丁基苯酚(p-Tertiarybuylphenol)反映,合成了被称为Koresin的聚合体②,由此开发了布纳橡胶在粘合剂、涂料、可塑剂等方面的应用。
(2)乙炔化反映:即乙炔在乙炔金属(如铜、银、镍、钴)催化剂存在下,次甲基(CH)上的氢与羰基化合物起加成反应,生成物中仍保留三键结构。
1937年,列培发现有醇胺与乙炔合成丙炔胺的反应,这是由三甲胺和甲醛缩合的(Dimethymethylolamine)与乙炔用乙炔铜催化合成的。
在工业上,制造出了快速硬化剂(酚醛树脂用)的炔化物。并且Diethylaminopentyol③被用于合成抗疟剂扑疟喹啉(Plasmochin)、疟涤平(Atebrine)的中间体。
1937年,列培又发现了使乙炔与甲醛在5~10大气压、90℃~100℃条件下,用乙炔铜催化加成后合成了丙炔醇(Propargyl alcohol)④,进行得到了丁乙炔二醇⑤(Butynediol)的方法。
HCCH+HCHOHCCCH2OH
HCHOHOCH2CCCH2OH(收率92%)
对该反应进行深入研究发现:比甲醛高级的醛也发生同样的反应,但随着碳原子数的增多,二醇的收率下降,并且在相同条件下,可以将氨甲基醇的羟基取代为乙炔基。
R2NH HCCH R2HCHR2NCH2CCH
而且使乙炔与胺作用后,生成氨基丁炔类化合物。
R2NH HCCH R2NCH=CH2
HCCH R2NCH(CH3)CCH
在二站中,列培还开发了四氢呋喃用Ni(CO)4(含少量碘)催化合成已二酸(尼龙6,6的原料)的方法。
之后不久,列培又开发了由四氢呋喃⑥。并且还进行了使氨与丁二醇脱氢后得到的γ-丁内脂作用制得a-吡咯烷酮,在钾化合物存在、15大气压、100℃~140℃的条件下与乙炔反应N-乙烯基-a-吡咯烷酮(Nvinyl-a-Pyrrolidone),再用过氧化氢催化聚合后,合成了聚乙烯吡咯烷酮:
它的用途十分广泛。涉及到化妆品乳化剂、染料的分散剂、酒类的澄清剂等。
(3)羰基化反应:即乙炔在镍催化剂存在及加压条件下与一氧化碳作用,生成不稳定的环丙烯酮(Cycolpropenone)中间产物、后者与含活性氢化物(如醇、水、酸、胺、硫醇等)作用,产生多种有用的产物。如应用Ni(CO)4为催化剂(缺点:有剧毒,强酸存在下有腐蚀作用)则反应可在较低温条件下(45℃~50℃)下进行。
1938年,列培将划时代的方法引入一氧化碳化学工业中。如羰基金属[Ni(CO)4]那样作为非常有效的催化剂,在一氧化碳与乙炔(链)烯(烃)、醇等具有活性氢化合物反应中,被用于合成羧酸几其衍生物。
HCCH+CO+HYCH2=CH-COY(HY=H20、ROH)
列培所用的方法是将乙炔溶于四氢呋喃中,用溴化镍代替Ni(CO)4,即用0.1%%NiBr2为摧毁剂,在100大气压,200℃~240℃,使水、一氧化碳反应合成丙烯酸,然后进行酸催化酯催化一高压列培法。为了避免该法中的高压,列培又发明了在低温下将CO一Ni(CO)4的形式使用的方法-列培改良法(也称化学计量合成法)。
4HCCH+4ROH+Ni(CO)4+2HCI4CH2=CHCOOR+NiCI2+H2
并且,一取代乙炔,二取代乙炔也发生同样的反应。
经深入研究上面反应后得出结论:在一取代乙炔反应中,羰基是连接在第二号碳上,在二取代乙炔反应中,氢原子和碳基是顺式加成。另外,在由乙炔、CO、水生成对苯二酚的反应中,是以碳基铁[Fe(CO)5]作为CO供给源或催化剂
Fe(CO)5+4CHCH+2H20 0H
1939年,,列培虽常识了由乙炔与CO合成乙炔醛(ACETylene aldehyde HCC-CHO、OHC-CC-CHO),但发现在水存在时得到丙烯酸。
该反应中的CO的供给源是Ni(CO)4,在盐酸存在下40℃时反应顺利进行。
1940年左右,列培根据由乙炔、CO、水合成丙烯酸的经验,开发了由甲醇和CO合成醋酸的方法。
CH3OH+COCH3COOH