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有机反应与有机合成

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有机反应与有机合成范文第1篇

高等学校有机化学实验教学有机化学实验是高等学校化学类专业学生必做的基础实验之一,它旨在培养学生的熟练使用各类仪器装置的能力;掌握研究有机化合物的实验方法与技术;同时培养学生具有一定进行科学研究的能力,因此各高等学校主要以不同的实验操作来安排实验内容。这样让学生在每一次实验中都掌握了相应的实验技能。而作为基础实验,有机实验培养学生范围广,影响大,如何更好地科学合理的安排实验课内容,将很大程度影响学生以后工作中对化学问题的处理,对人才的培养有积极重要的影响。

1.注重绿色化学对有机实验的影响。绿色化学是一门具有明确的社会需求和科学目标的新型交叉学科,是实现可持续发展的根本途径之一。表一为近二十年来我国绿色化学文章的发表情况。表1说明,绿色化学九十年代初得到我国学者的重视,短短几年,我国学者发表了大量的关于绿色化学的文章,从1992年~2012年翻了200多倍,说明绿色化学引起各行业学者的重视。近年来已经曾比较稳定的趋势,说明绿色化学发展已经比较平稳。绿色化学具体地说就是选用无毒无害原料和可再生资源,进行原子经济反应或高选择性反应,使用无毒无害的溶剂、催化剂等,得到环境友好的产品。GOOdWIN在2004年提出在进行任何实验室工作室,要从以下三点进行考虑(1)实验中哪些是绿色化学;(2)实验中哪些不是绿色化学;(3)如何改进实验让过程更加“绿色化”。一般有机实验过程中人员比较密集,消耗总试剂量比较多,虽然在选取高校实验过程中,都选取的是低毒的药品,但由于有机溶剂大多易挥发,即使低毒的试剂也可能会对老师和学生的身体带来伤害。这也是有机实验比其他实验更要重视绿色化学的原因。因此在设计实验时,将绿色化学作为自己操作的行为准则,力争做到更高效、更环保。例如,在萃取与蒸馏中可用蒸馏水代替乙醇。环己烯的制备实验中,曾小君提出环己烯的绿色催化剂,不仅对环境的污染更小而且化学试剂可重复多次使用。

2.实验设计连续化。以往的实验中,有机实验中合成的产品往往作为废弃物集中处理。如果一个实验的合成产品是另一个实验的反应物。不仅节约了成本,也让废弃物得到更合理的利用。如环己烯的制备中,制取的环己烯可氧化生成己二酸,己二酸与正丁醇反应生成己二酸正丁酯,这样避免了生成产品的浪费,让实验安排更加合理。乙酰苯胺的制备中,其产物可再次应用于熔点的测定。蒸馏实验中可用蒸馏分离出的乙醇,用于天然产物中有机成分的萃取剂。

3.科学是不断进步的,因此在实验设计时不能仅仅拘泥于课本实验、照搬书上内容,要做相应的创新,将先进的教育理念带到实验中。如微波合成有机化学,研究表明微波对大部分有机合成反应都有促进作用,微波辐射技术在催化加氢、基团保护、重排反应、消除反应、不饱和烃的加成、有机金属、立体选择性反应等有机合成领域都有应用,并取得一定的进展。黄学仁等人对微波提取黄连素进行了研究,研究表明用水做浸泡,微波提取后,黄连素的提取速度不仅加快,而且跟常规的乙醇提取法相比,更加环保,对环境不造成污染。李秋荣等人同样用微波技术合成肉桂酸,表明了微波技术可提高产物质量,节省时间。所以高校可借鉴先进的技术经验,与时俱进,创新实验内容。不过将先进技术与高校有机课程相结合,还必须做好实验条件的优选,及改进技术的对比工作。如微波功力越大,副产品越多,产率越低,而时间照射越长,产率越低。

4.有机实验与其它实验相比有其特殊性。高校设置中70%以上以合成为主。各高校普遍存在着合成产品的处理问题。在实验教学中,大部分实验教师把实验操作、实验结果及报告作为学生的实验得分,而很多老师大大忽视了废液的处理,因此必须将绿色化学的理念灌输给学生,让学生加强思想建设工作,废液倒入指定容器内,而实验教师更要重视实验中的绿色教学,为学生实验提供专门的固定容器。每节课前认真查看是否有固定的废液瓶。将上节课的废液瓶收集好放在指定位置,防止学生将多种不同性质的废液混合在一起照成安全隐患。而对于可回收利用的溶剂,收集好后,可供下次的实验循环使用。

综上所述,高等教育有机化学实验室教学模式应与时俱进,以培养优秀人才为目标,优化整合多方面技术,创新实验内容,人性化教学,不断研究,提供给学生更好、更新、更实用的教学资源。

参考文献:

[1]孙俊梅,郑平.大学有机化学实验教学与综合素质培养[J].湖北教育学院学报,2001,18(5):60-61.

[2]郝玉兰,张荣明.高校绿色化学实验室建设的探讨.广州化工[J],2012,40(3):146-147.

[3]John Andraos and Andrewp Dicks.Green chemistry teaching in higer education.a review of effective practices.Chemistry Education Research and practice[J].2012.

[4]曾小君.从环己烯制备实验的改进谈化学实验上的“绿色化”.实验室研究与探索[J].2004,(23):69-71.

[5]周崇文,曾春亮.浅谈微波在有机合成化学中的作用[J].化学工程与制备,2009.91-92.

有机反应与有机合成范文第2篇

关键词:绿色化学; 环境保护; 可持续发展; 绿色能源

当今时代,人类的生活与化学息息相关。无论是衣、食、住、行,都离不开化学。同时,对资源的开发利用成为了当今社会面临的制约经济发展、影响环境的重要因素。因此,可循环利用、可持续发展、绿色化学生产被人们提上了议事议程。

我们都知道,随着工业化的大范围普及,环境污染问题已经到了不能再忽略的地步了。尤其我们发展中国家,化工生产需求很大,而对能源的二次回收利用的不够直接造成的环境破坏远远高于其他发达国家。这对我们的经济建设造成了巨大的负面影响。如何正确、有效地解决这个问题,是每一个中国人的责任。

其实,实现可持续发展是战略已成为世界许多国家指导经济,社会发展的总体战略,即经济的发展必须和人口、环境、资源统筹考虑。1987年世界环境与发展委员会提出采用可持续发展的总原则是:“今天的人类不应以牺牲今后几代人的幸福而满足其需要。”可持续发展的核心思想是在经济发展的同时,注意保护资源和改善环境,合理地保护和改善环境为可持续发展提供物质基础。环境对发展的约束是由于不合理的发展破坏了环境所致,而合理的发展又为治理环境提供了更多的技术和资金。

一、强化绿色化学意识

绿色化学是用化学去预防污染,是设计研究没有或仅有尽可能小的环境负作用的、并在技术上经济上可行的化学品和化学过程。它是在始端就采用污染预防的科学手段,使过程和终端均有零排放或零污染。从根本上区别于那些通过“三废”处理与利用来治理污染的化学方法,最大限度的追求“原子经济性”。绿色化学不同于传统的化学,它需将绿色化学思想贯穿于化学始终,使化学在设计、合成、分析等每一个环节都应与环境的相容无害。

二、快速有效的筛选

在化合物的筛选过程中,可以应用组合化学技术,对不同的分子结构单元进行组合合成,得到成千上万个产物以满足下一步高通量筛选系统(hts)的需要,目前通过改进的组合化学已可以得到各纯度较高的单一化合物供hts筛选之用。首先建立一个已知的有机合成反应尽可能全的资料库,然后再确定目标产物后,第一步找出一切可以产生目标产物的反应;第二步把这些反应的原料作为中间目标产物找出一切可产生它们的反应,依次类推下去,直到得出一些反应路线正好使用我们预定的原料。在搜索过程中,计算机按我们制定的评估方法自动地比较可能的反应途径,随时排除不适合的,以便最终找到廉价、物美、不浪费资源、不污染环境的最佳途径。所以,将组合化学技术和计算机辅助设计技术应用到化学合成中,是一种经济、快速的策略,为绿色化学的实现提供了极大的可能性。

三、开发绿色反应,提高原子利用率

在化学合成特别是有机合成中,减少废物的关键是提高选择性问题,即选择最佳反应途径,使反应物原子尽可能多地转化为产物原子,最大限度地减少副产物,才会真正减少废物的生成。对于大宗基本有机原料的生产来说,选择原子经济反应十分重要。sd-chemieinc.公司最近成功地开发了一个新的合成路线:固体氧化物催化剂合成的无废水工艺,事实证明其能够达到零废水排放、零硝酸盐排放,并且没有或很少nox释放。同时,新合成路线大大减少了水和能量的消耗。由此可见,对于已在工业上应用的原子经济反应,也还需要从环境保护和技术经济等方面继续研究并加以改进。

四、采用无毒无害的原料

为使制得的中间体具有进一步转化所需的官能团和反应性,在现有化工生产中仍使用剧毒的光气和氢氰酸等作为原料。为了人类健康和社区安全,需要用无毒无害的原料代替它们来生产所需的化工产品。在代替剧毒氢氰酸原料方面,monsanto公司从无毒无害的二乙醇胺原料出发,经过催化脱氢,开发了安全生产氨基二乙酸钠的新工艺,改变了过去的以氨、甲醛和氢氰酸为原料的二步合成路线,避免了使用剧毒氢氰酸原料。flexsys americal.p.在生产一种橡胶防降解剂化学品家族的关键中间体4-adpa过程中,开发了一个新的环境友好路线――使用碱性促进剂实现氢对芳环的亲核取代反应,替代了传统的氯化反应,不仅消除了大量剧毒氯气的储存、使用和处理,也大大减少了废物的排放。

五、利用可再生的资源合成化学品

生物质是可再生性资源,利用生物质代替当前广泛使用的矿物质资源可大大减轻对资源和环境的压力,是保护环境的一个长远的发展方向。frost报道以葡萄糖为原料,通过酶反应可制得乙二酸、邻苯二酚和对苯二酚等。尤其是不需要从传统的苯酐始采制运作为尼龙原料己二酸取得了显著进展。由于苯是己知的治癌物质,以经济和技术上可行的方式,从合成大量的有机原料中取除苯是具有竞争力的绿色化学目标。

六、开发和生产绿色产品

有机反应与有机合成范文第3篇

英文名称:n-hexane

中文名称2:正己烷

英文名称2:hexyl hydride

CAS No.:110-54-3

外观与性状:无色液体,有微弱的特殊气味。

分子式:C6H14

闪点(℃):-25.5

引燃温度(℃):244

爆炸上限%(V/V):6.9

爆炸下限%(V/V):1.2

溶解性:不溶于水,溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂。主要用途:用于有机合成,用作溶剂、化学试剂、涂料稀释剂、聚合反应的介质等。

危险性概述

危险性类别:第3.1类 低闪点易燃液体

侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。

健康危害:本品有麻醉和刺激作用。长期接触可致周围神经炎。急性中毒:吸入高浓度本品出现头痛、头晕、恶心、共济失调等,重者引起神志丧失甚至死亡。对眼和上呼吸道有刺激性。

慢性中毒:长期接触出现头痛、头晕、乏力、胃纳减退;其后四肢远端逐渐发展成感觉异常,麻木,触、痛、震动和位置等感觉减退,尤以下肢为甚,上肢较少受累。进一步发展为下肢无力,肌肉疼痛,肌肉萎缩及运动障碍。神经-肌电图检查示感觉神经及运动神经传导速度减慢。

燃爆危险:本品极度易燃,具刺激性。

急救措施

皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

食入:饮足量温水,催吐。就医。

消防措施

危险特性:极易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂接触发生强烈反应,甚至引起燃烧。在火场中,受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。

有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。

灭火方法:喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。

处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上撤离。

灭火剂:泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水灭火无效。

操作处置与储存

有机反应与有机合成范文第4篇

【关键词】新课程;化学教学;德育

为了进一步突显新课程实施的教学核心理念,我国《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020)》明确了学校工作应“以人为本,德育优先”,学校教育培养的是健全的人,尤其是对学生的育德,事实证明学生的德育工作抓好了,思想落点端正了,文化课学习也就与“思”俱进了。诚然,德育并非班主任个人要面对的课题,是学校教育大家齐抓共管的大事,各学科教学也义不容辞。新课程教学主张宣释了情感、态度、价值观,过程与方法等教育的重要性,这些为新课程教学中实施德育搭建了良好的平台。本文从中学化学整体层面的教学实践出发,就新课程化学教学践行德育工作亮点谈谈个人的思考。

一、崇尚科学,立志成才――新课程化学教学折射的德育亮点之一

新课程化学教学中蕴含着丰富的德育契机,“崇尚科学,立志成才”的教育落点比比皆是。在化学必修1“化学家眼中的物质世界”的教学中,鲜活的化学图片、模型,严密系统的分类框架,学生感受到了物质世界的变化万千,精彩纷呈,但有规律可循,体会到了科学就在我们身边;“从海水中获得的化学物质”、“从矿物到基础材料”的教学中,学生初步认识到化学科学合成的魅力和价值,到了化学必修2以及《化学反应原理》的教学中,通过丰富精彩的实验探究活动,学生理解了化学科学的其中奥秘;不仅如此,《化学与生活》的教学中,化学解决或正在解决人类生活居住所需的能源问题、材料问题、环境问题以及提供药物治疗人体疾病,营养健康延年益寿问题等,让学生深信化学科学的应用给人类带来的巨大贡献,崇尚科学,立志成才,无形之中成为他们心中的理想愿景。

二、授人以渔,辩证作为――新课程化学教学折射的德育亮点之二

我国《中小学德育大纲》明示:“我们学校德育的一个重要方面是加强对青少年世界观的教育,高中阶段尤其是要加强对学生的辩证唯物观的教育”。在新课程化学教学中,从教材分析到教学设计与实施,都有透视出进行辩证唯物观教育的案例。从化学教学中物质的分离、提纯、检验等的定性教育,到酸碱中和滴定、有机物分子组成的确定等的定量教育,学生收获了科学研究的定性与定量研究的辩证观;从元素周期表与元素周期律的教学中的同周期和同主族元素性质的递变,学生树立了量变引起质变的唯物辩证观,正所谓“勿以善小而不为,勿以恶小而为之”;从物质间相互转化的教学中,学生明白了世界是联系的,处人做事不能孤立看问题,要顾全大局;从一些对立的化学概念的教学中,如:氧化与还原、化合与分解、正反应与逆反应等,学生们懂得了世界是矛盾的,矛盾是普遍存在的,必然的,工作学习中,我们要尊重对手,积极地面对竞争,不断地努力把自己从事的事业推向前进;从物质分散系的教学中以及原子核外电子排布的教学中,学生们可以认识到事物的普遍性和特殊性的辩证关系。正是因为有了胶体的特性――丁达尔现象,我们可以用丁达尔现象区别溶液和胶体;正是核外电子排布的洪特规则让我们看到三价铁离子比二价铁离子稳定。在激烈的市场竞争中,我们都知道的“品牌效应”就是如此。不仅如此,从化学平衡的教学中,学生还学会了用动态发展的眼光看问题,解决问题需要我们努力创造条件才能如愿以偿。从有机化学教学的核心思想:“结构决定性质”,学生们会领悟“内因决定外因”的辩证思想,懂得分析问题应从物质的内部入手,找出解决问题的内在原因。一言以蔽之,化学教学中凡此种种,学生受到了学会做人处事的辩证观的德育。

三、高山仰止,学会感恩――新课程化学教学折射的德育亮点之三

有句歌词说的好:“树高千尺也忘不了根”,这是音乐文化的“感恩”德育,其实我们新课程化学教学中,有关感恩德育的显山露水之处也有很多。《物质结构与性质》中“人类对原子结构的认识”一节的教学,我们介绍了卢瑟福是近代核物理之父,他的助手和学生(包括波尔)多达十几人获得诺贝尔奖,在原子结构演变的教学中,我们在肯定波尔的原子结构模型的巨大成功时宣释波尔的成功是在他的恩师卢瑟福的帮助下取得的,波尔1922年获得诺贝尔奖曾深情地称卢瑟福是他的“第二个父亲”,师恩难忘,感恩我们的老师。在有机合成的教学中,抛出结晶牛胰岛素的合成的一些背景:中科院生化研究所、中科院有机化学研究所和北京大学生物系三个单位组成的研究团队,通力合作,从1959开始到1965年9月获得用人工方法合成的具有生物活性的结晶牛胰岛素,实现了世界上首次人工合成蛋白质的壮举,一方面扬我民族的聪明才智,另一方面昭示学生感恩我们的合作伙伴,团结就是力量等。

以上只是新课程化学教学中德育思想的几个重要侧面,事实上新课程教学理念给我们在教学中开展德育提供了广阔的空间,化学教师不仅是教学的设计者,也是化学教材资源德育思想的开发者,我们要充分利用教材给我们提供的情景图片、化学史话、拓展视野、信息提示、资料卡片、数据表格等教学资源栏目,以此为抓手,在化学教学实践中,触景生情,晓之以理,并进融合三维教学目标与德育的统一。

参考文献:

[1]王祖浩.化学1与化学2[M].江苏:江苏教育出版社,2009-05.

有机反应与有机合成范文第5篇

一、课程性质与考试基本要求:

无机与分析化学是介绍整个化学领域和定量分析基本概念、基本理论、基本知识的一门学科,是生物类专业重要的专业基础课。通过考试使考生能够较好地、系统地掌握四大化学平衡,物质结构等化学基本理论和基础知识。通过考试,使学生能较熟练地掌握定量分析的误差及分析结果数据处理与主要定量分析法。

二、考核知识点和考核要求:

第一章:溶液与胶体

(一)溶液的一般概念

1、了解分散系的分类,掌握物质的量的浓度、质量摩尔浓度、质量分数等概念;

2、理解几种浓度表示法间的换算,掌握有关溶液配制的计算。

(二)稀溶液的依数性

1、了解溶液的蒸气压、沸点、凝固点概念,渗透作用和渗透压;

2、掌握稀溶液依数性与其浓度的关系,并能进行有关计算,能运用稀溶液性质解释动植物的有关生理现象。

(三)胶体溶液

1、了解胶体分散系的特点及溶胶的胶团结构;

2、掌握溶胶的稳定性因素和聚沉方法。

第二章:电解质溶液和解离平衡

(一)化学平衡及其移动

理解掌握平衡常数、平衡常数的意义及影响平衡移动的因素;

(二)弱电解质和强电解质

1、了解:①水的电离和溶液的酸碱性的pH标度;②一元弱酸、弱碱部分解离、多元弱酸的分步解离特点及弱酸弱碱溶液的pH值的计算公式及应用范围;③盐类水解的本质。

2、掌握:①一元弱酸、一元弱碱溶液的pH值的计算和多元弱酸溶液pH值的计算;②定性判断各种盐溶液的酸碱性;③影响盐类水解的因素。

(三)缓冲溶液

1、了解缓冲溶液和缓冲作用;

2、掌握缓冲作用原理、缓冲溶液pH值的计算、缓冲溶液的选择和配制;

(四)沉淀溶解平衡

1、掌握溶度积概念及其表达式、溶度积规则;

2、理解沉淀生成和溶解的条件,能运用溶度积进行有关计算。

第三章:氧化还原反应

(一)氧化还原反应

1、了解氧化还原反应的本质、氧化作用、还原作用、氧化剂、还原剂的概念及氧化数的确定方法;

2、了解氧化数法和离子电子法配平氧化还原方程式的一般步骤;

3、掌握运用上述方法配平氧化还原方程式

(二)电极电势

1、了解能斯特方程,能正确书写能斯特方程;

2、掌握电极电势的概念及其影响因素,能熟练运用能斯特方程计算因浓度变化、酸碱度变化条件下的电极电势和定性判断因沉淀生成、配合物生成导致的电极电势变化。

(三)电极电势的应用

1、能应用标准电极电势判断氧化剂和还原剂的强弱,能用电极电位判断氧化还原反应的方向和完成程度;

2、能运用元素电位图判断处于中间价态物质能否发生歧化。

第四章:原子结构和分子结构

(一)核外电子运动的特殊性

1、了解四个量子数的物理意义和取值范围及相互关系;

2、理解掌握电子运动的特点、轨道概念,几率密度和电子云概念;

(二)核外电子的排布

1、了解屏蔽效应、穿透效应,掌握保里不相容原理、能量最低原理、洪特规则等元素基态原子核外电子排布规则;

2、能运用上述规则写出常见元素(1-36号)原子核外的电子排布。

(三)元素性质的周期性

1、了解元素的电子层结构、能级组、能级、轨道等概念;

2、理解掌握原子半径、电离势、电负性的变化规律。

(四)离子键

1、了解离子键的本质和离子键特征;

2、理解掌握离子半径、离子电荷的变化规律;

3、运用离子半径、离子电荷解释离子型化合物的高熔、沸点等性质。

(五)共价键

1、了解价键(电子配对)理论,共价键的特性;

2、理解掌握σ键和π键,轨道杂化理论的要点,杂化轨道的类型和简单分子的空间构型关系。

(六)分子间力

1、了解化学键的极性和分子的极性;

2、理解掌握分子间的三种作用力与分子极性的关系,分子间力,氢键的形成及对化合物某些性质的影响;

3、能运用分子间的作用力说明物质的熔沸点和溶解度的变化规律。

第五章:配位化合物

(一)配位化合物概念

1、了解配合物的概念、配合物的组成;

2、掌握配合物的命名。

(二)配合物的价键理论

1、了解配位键的本质、配位键的形成条件;

2、掌握外轨型配键和内轨型配键的形成。

(三)配位离解平衡

1、了解稳定常数的物理意义;

2、理解掌握影响配位平衡的因素,并运用配位离解平衡进行简单计算。

(四)螯合物

1、了解螯合物概念

2、掌握螯合物的结构特征和螯合剂应具备的条件。

第七章:定量分析化学概论

1、掌握误差来源及减免,准确度及精密度的概念;简单的数据处理方法;有效数字和运算规则;

2、了解提高分子结果准确度的方法;

3、掌握滴定分析的基本概念、标准溶液浓度的表示方法。学会根据滴定反应来确定物质的摩尔基本单元。

4、了解标准溶液的配制及标定方法。

第八章:酸碱滴定法

1、重点掌握溶液pH值的计算、强碱滴定强酸和强碱滴定一元弱酸的滴定突跃范围、影响突跃大小的因素及指示剂选择的原则;

2、能根据测定要求的准确度,考虑能否滴定。

第九章:配位滴定法

1、重点掌握酸效应系数以及控制溶液pH值的重要意义,用条件稳定常数来判断配位滴定的可能性,影响EDTA与金属离子配合物的稳定性因素。

2、掌握如何选择合适的滴定条件以使配位反应进行更完全;

3、了解金属指示剂的特性及如何提高配位滴定选择性。

第十章:其他滴定分析法

1、了解氧化还原反应方向、进行的程度、氧化还原滴定曲线及指示剂的选择;掌握常用的氧化还原滴定法;

2、重点掌握银量法的滴定原理、滴定条件及适用范围。

第十一章:吸光光度分析法

1、掌握吸光光度法的原理,吸收光谱和溶液的颜色关系,朗伯-比耳定律及其偏离的原因;

2、了解显色反应及影响因素,测量方法及仪器。

三、试卷题型

1、选择题(50分) 2、是非判断题(20分)

3、填空题(50分) 4、计算题(30分)

四、考试用书

《无机及分析化学》,宁开桂主编,高等教育出版社

《微生物学》考试大纲

一、课程的性质和内容

《微生物学》是在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传和育种、生态和分类进化等生命活动的基本规律,并将其应用于农业、工业、医药卫生、生物工程和环境保护等领域的科学。微生物学的根本任务是发掘、利用和改善有益微生物,控制、消灭或改造有害微生物。

二、课程内容、考核要求和比例

第一章 绪言

1.了解微生物学研究的对象、内容。

2.微生物的应用前景。

3.微生物在生命科学发展中的作用

4.掌握微生物的特点。

第二章 原核生物—— 细菌、放线菌

1.掌握细菌和真核生物三原界的特点。

2.掌握细菌的形状和大小。

3.掌握细菌的细胞构造(基本构造:细胞壁、细胞膜、细胞质、原核、质粒;特殊构造:鞭毛、芽孢、荚膜)及其功能。

4.掌握细菌的繁殖方式和菌落特征。

5.了解常用的细菌类群。

6.掌握放线菌的繁殖方式及形态结构。

第三章 真核微生物———真菌

1.掌握真菌的繁殖方式及菌落特征。

2.掌握真菌的形态。

3.了解真菌的细胞结构。

4.了解真菌的生活史。

5.了解真菌与人类的关系。

6.了解真菌的常见类型。

第四章 非细胞生物——病毒

1.掌握病毒的基本特征。

2.掌握病毒、亚病毒、朊病毒、类病毒的概念及其主要特征。

3.掌握烈性噬菌体、温和噬菌体、溶源性细胞的概念。

4.了解烈性噬菌体的侵染过程。

5.了解溶源性细胞的特点。

6.了解病毒对人类的影响。

第五章 微生物的营养

1.掌握微生物的不同营养类型。掌握光能无机营养型、化能无机营养型、光能有机营养型、化能有机营养型的概念。

2.掌握根据不同微生物的营养需要选择和制备培养基的原则。

3.了解微生物所必需的营养物质及其生理功能。

4.掌握微生物对营养物质的吸收方式。

5.了解微生物发酵作用、呼吸作用、有氧呼吸、厌氧呼吸的概念。

第六章 微生物的生长

1.掌握微生物纯培养的分离方法。

2.掌握环境因素对微生物生长的影响及其实际应用。

3.了解测定微生物数量和生长量的方法。

4.掌握细菌纯培养生长曲线各个时期的特点以及与生产实践的关系。

5.掌握主要灭菌方法。

第七章 微生物的遗传与育种

1.了解从自然界筛选菌种和菌种保藏的基本知识。

2.了解微生物育种的基本原理和方法。

3.掌握接合;转化;转导的概念。

4.掌握菌种的衰退与复壮的概念,掌握防止菌种衰退及复壮的方法。

5.了解基因工程的原理。

第八章 微生物的生态

1.掌握微生物在自然界物质转化中的作用。

2.掌握微生物间以及微生物与高等植物间的相互关系。

3.了解微生物是生物圈的重要成员,广泛分布在自然界,与环境关系极为密切。

第九章 微生物的分类

1.了解微生物分类的任务和微生物的命名方法。

2.掌握微生物在生物界的地位。(五界系统、六界系统、三原界系统)

了解种的概念。

3.了解细菌的分类系统。

4.了解真菌的分类系统。

三、考试用书

《微生物学教程》,周德庆主编,高教出版社出版(第二版)

四、考试题型

1.填空题 30%

2.选择题 30%

3.名词解释 30%

4.问答题 60%

《有机化学》考试大纲

一、教材与参考书

《有机化学》,李贵深主编,中国农业出版社;2003。

二、题型与分数分配:

1、命名及写结构式(20分)

2、单项选择(45分)

3、完成反应式(30分)

4、有机化合物鉴别、分离、提纯(20分)

5、推断结构(15分)

6、合成(转化)题(20分)

各题型说明:

1)命名及写结构式:掌握系统命名命名法及正确地书写构造式;

2)单项选择:主要考核对有机化学基本概念、基本规律、有机物基本性质的理解;

3)完成反应式:主要考核在不同条件下所进行的反应产物,各类化合物的特征反应。

4)有机化合物鉴别、分离、提纯:通过官能团与具有反应迅速、特征现象明显的试剂的应用鉴别(定)出对应的有机物。利用混合物中各成分的理化性质将它们一、一分开或提纯得到较纯物质。

5)推断结构:可通过化合物的分子式,再根据所给定特征化学反应及断键后降解的小分子,推断该特定化合物的结构式。

6)合成(转化)题:设计合成某一有机物的步骤、实现化合物、官能团之间的相互转化,掌握实现这些转变的必要条件。

三、课程教学的基本要求

1. 有机化合物的分类和命名

(1)掌握有机化合物的两种分类方法(碳骨架分类和官分类)掌握主要官能团 , , -X ,-OH ,-O- ,-CHO , ,-COOH,-COOR,-NH2 , -CONH-, -NO2, -N=N-, -SO3H等及对应化合物,掌握碳水化合物,蛋白质,油脂及类脂等天然有机化合物的分类和组成。

(2)掌握有机化合物的系统命名法,官能团的最低系列原则和取代基的次序规则,掌握分子构型的标记方法:了解有机化 合物的普通命名法、衍生物命名法、常用俗名等。

2. 有机化合物的分子结构特征

(1)在掌握好物质结构的基础上,进一步掌握有机化合物中碳原子的各种杂化状态,共价键的键参数。

(2)理解芳香性的概念,掌握苯系芳香烃和含一个杂原子的五元杂环及六元杂环芳香化合物的结构特征。

(3)理解有机化合物分子中的电子效应(诱导效应、共扼效应)及其对化合物性质的影响。

(4)理解有机化合物的同分异构现象,掌握有机化合物的结构表示法(透视式、Fisher、Newmen投影)式。

(5)理解有机化合物的顺反(Z,E)异构。

3. 有机化合物的物理性质

(1)了解有机化合物的主要物理性质,包括熔点、沸点、密度、溶解度、比旋光度等,理解分子间作用力和氢键对化合物的沸点、熔点和溶解度的影响,以及利用物理性质对化合物进行鉴定、分离提纯的原则和方法。

4. 有机化合物的化学性质及重要化学反应

(1)掌握各类化合物的分子结构特征与基本化学性质。

(2)掌握有机物的取代反应:

A. 饱和碳原子的卤代反应

B. 芳环上的取代反应

(3)掌握有机物的加成反应:

A .碳-碳双键上的加成反应和Markovnikov规则,共扼二烯的,1,2-加成和1,4-加成。

B. 碳-氧双键上的加成反应和加成-消除反应。

(4)掌握有机物的消除反应:

卤代烃的消除反应和醇的消除反应,反应条件和产物选择规律。

(5)其它重要反应:

A. 掌握烯烃、芳香烃母系及侧链、醇和醛的氧化反应、烯烃的臭氧化反应。

B. 掌握不饱和烃、醛和酮、羧酸及其衍生物、硝基化合物的加氢反应和其它还原反应。

C. 掌握羟醛缩合、酯缩合反应、重氮化反应和重氮基的取代反应。掌握Gringnard试剂同羰基化合物及其它化合物的反应及应用。

D.芳香环上的亲电取代反应历程,取代基的性质及定位规律。

5. 杂环化合物

掌握呋喃、吡咯、噻吩、吡啶的化学性质

6.重要的天然有机物

(1)多糖:掌握单糖的分子结构(组成、异构)开链和环状互变异构及变旋光现象、物理性质、化学性质,理解糖苷键的特征和二肽的形成。了解二糖及多糖的性质。

(2)蛋白质:掌握氨基酸的分子结构(组成、异构)两性和等电点、物理性质、化学性质,理解肽键的特征和二肽的形成,了解蛋白质的形成、次级结构、两性和等电点。

(3)油脂与类脂:了解脂肪酸甘油三酯的组成、分类、物理性质、化学性质,知道磷脂、甾醇、蜡酯、萜类化合物等组成与性质。

四、本课程各章节要求

§ 1 绪论

本章重点:有机化合物中的化学键;有机化合物的结构式及其表示法;化合物分子间的作用力及其对某些物理性质的影响;化合物分子中原子、原子团的相互影响。构造异构-碳链、位置、官能团异构。

1.了解有机化合物和有机化学概念;

2.理解共价键的形成;

3.了解共价键的属性(参数):(键角、键能、键的极性、键的极化作用);

4.了解共价键断裂和反应的类型;

5.理解酸碱的电子理论一路易斯酸碱;

6.理解分子间力:定向力、色散力、氢键;

7.了解有机化合物的一般性质;

8.掌握有机化合物分子中的官能团和有机化合物的分类和命名。

§2 饱和脂肪烃:

本章重点:普通命名法和系统命名法;详细介绍卤代反应的游离基取代反应;环烷烃的结构和性质,分析环己烷的一元、二元取代物的优势构象。

1.了解烷烃的通式和构造异构;

2.掌握烷烃的命名(10、20、30、40碳和伯、仲、叔氢原子);各种烷基;

3.掌握烷烃的命名法(①习惯命名法、②衍生物命名法、③系统命名法);

4.理解烷烃的物理性质和同系物规律;

5.掌握烷烃的化学性质:氧化、卤代反应。

6.了解烷烃的来源。

§3、不饱和烃

本章重点:介绍离子型亲电加成反应规律、用诱导效应、共轭效应及碳正离子稳定性。用诱导效应、共轭效应及碳正离子稳定性阐明加成反应的规律。

1.了解乙烯分子的平面形结构—SP2杂化轨道;

2. 掌握烯烃的顺反异构的命名法,次序规则;

3. 掌握烯烃不饱和性:(1)兀键断裂反应,①加成反应;催化加氢;亲电加成及反应历程,马氏规则与不对称烯烃加成反应中间体碳正离子稳定性的关系。②氧化反应、③聚合反应。(2)σ键断裂:α-氢原子的反应:自由基型取代、氧化反应;

4.理解原子或基团的电子效应;

5.了解炔烃的物理性质;

6.掌握乙炔的加成、氧化、聚合,炔氢反应;

7.了解二烯烃的分类和命名;

8.理解1,3-丁二烯分子的结构—共轭兀键和共轭效应,共轭效应与有机物种的稳定性;

9.掌握共轭二烯烃的1.2-成和1.4-加成,双烯加成、聚合和橡胶。

§4 碳环烃

本章重点:本章重点:阐明环的张力学说,无张力环的结构和构象,分析环己烷的一元、二元取代物的优势构象。阐明苯分子的结构及大π键的概念,苯环的稳定性,苯环上亲电取代反应及历程定位规律及其应用。

1.了解脂环烃的分类、命名;

2.了解脂环烃物理性质,理解脂环烃化学性质(氢解、卤解、酸解一小环不稳定性);

3.理解环已烷的稳定构象、取代环已烷的构象;

4.了解苯分子中的碳的SP2杂化轨道成键;

5.掌握单环芳烃的命名;

6.掌握苯与同系物的物理性质:①取代:硝化、卤化、磺化、烷基化、酰基化、②加成:加氢、加氯、③氧化,侧链α-H的卤化和氧化;

7.了解苯环上亲电取代反应历程、取代基的性质、分类.

8.掌握苯环上亲电取代定位规律。

9.了解稠环芳烃的种类和命名,萘的化学性质;

10.掌握休克尔规则和芳香性。

§5 卤代烃

本章重点:一元卤代烃的化学性质并解释扎依采夫规则,四种反应的竞争。

1.了解卤代烃的结构、分类、掌握命名;

2.了解卤代烃的制法;

3.了解卤代烃的物理性质;

4.掌握卤代烃的化学性质:①卤原子的亲核取代:水解、醇解、氰解、氨解与硝酸银—乙醇溶液的反应,与碘化钠一丙酮溶液反应,与金属镁反应一格氏试剂的生成、②消除反应、卤原子与β-H 脱去—札依采夫规则;

§6、醇、酚、醚

本章重点:醇、酚的结构及化学性质;结构和性质的关系,醇转化变成其它类化合物的重要性。

1.了解醇分类和命名法;

2.了解醇的制法;

3.掌握醇分子结构与氢键、醇的物理性质、

4.掌握醇的化学反应:羟基上的氢的反应,羟基的亲核取代反应、羟基的消除反应(脱水)、醇的氧化或脱氢反应、

5.了解酚的结构、命名;

6.了解酚的物理性质;

7.理解酚的化学反应;

8. 醚的结构和烊盐、分类、命名;

9.理解醚的制法;

10.了解醚的物理性质,

11.掌握醚的化学反应:①未共用电子对的反应—烊盐生成、配位化合物生成、②醚键的断裂(与HI、)、③α-H的过氧化反应、

§7 醛、酮、醌

本章重点:以醛、酮为例讨论羰基的结构和亲核加成,结合各个反应的实际意义,说明在分析、鉴定、合成及生物化学反应中的应用。

1.了解醛、酮的分子结构、分类;

2.掌握醛、酮的命名;

3.掌握多官能团有机化合物的(系统)命名法;

4.了解醛、酮的物理性质;

5.掌握醛和酮的化学反应:羰基的亲核加成:加氢氰酸,加亚硫酸氢钠,加格氏试剂、加醇与氨的衍生物的缩合(加成+消除),与碳负离子即与具有α-H的醛(酮)的缩合;氧化还原;α-H的活泼性;卤化和碘仿反应等;

6.了解重要的醛、酮;

7.了解醌的分子结构和化学性质。

§8 羧酸及其衍生物

本章重点:羧酸及其衍生物、取代酸的分子结构、性质;比较衍生物的反应活性强调羟基酸、羰基酸等多官能团化合物的特点。

1.了解羧酸的结构、分类;

2.掌握命名法;

3.了解羧酸物理性质;

4.掌握羧酸的化学反应: 羧羟基的亲核取代—衍生物的生成,羧羰基的还原,α-H的卤化—取代酸的生成,酸性,二元羧酸脱羧、脱水,钝化苯环的间位亲电取代;

5.了解重要的羧酸;

6.掌握羧酸衍生物的结构与分类、命名;

7.了解羧酸衍生物的物理性质;

8.羧酸衍生物的化学反应和应用:酯、酰胺的水解和酯的醇解,酯的还原,克莱森酯缩合。酰胺的霍夫曼降解反应;

9.了解重要的羧酸衍生物;

§9、含氮有机化合物:

本章重点:胺的结构和性质;各类胺碱性强、弱的原因;重氮盐生成的条件与偶合反应的实际应用。

1.了解硝基化合物的分子结构

2.掌握硝基化合物化学性质:芳环上的硝基的还原反应、硝基对芳环亲电取代反应的致钝作用。

3.了解胺的分类、命名法和结构,

4.了解胺的物理性质

5.掌握胺的化学反应:

①碱性、②氮上的烃基化、③氮上的酰基化,与对甲苯磺酰氯的反应、④与亚硝酸反应与重氮盐、⑤氨基对苯环上的亲电取代反应的致活作用、⑥胺的氧化

6.了解重要的胺、

7.季铵盐和季铵碱、

8.了解表面活性剂结构特征与性质,

9.理解芳香族重氮盐和偶氮化合物(生成、性质及其在有机合成中的应用)。

10.了解染料分子结构特征和发色基、助色基。

§10 杂环化合物

本章重点:杂环的结构特点,掌握几种有代表性重要的常见的杂环化合物的分子结构与性质.

1.了解杂环化合物的分类和命名法;

2.了解杂环化合物的结构及芳香性;

3.了解杂环化合物的性质。

§11 油脂和类脂化合物

本章重点:油脂 磷脂 甾醇的结构特点

1.了解油脂

1)油脂的组成和结构 2)油脂的物理性质 3)油脂的化学性质4)肥皂和乳化作用 5)合成表面活性剂

2.了解类脂

1)蜡 2)磷脂

§12 碳水化合物

本章重点:单糖的分子结构(包栝构型和构象)与性质。二糖及其配合物应掌握苷键的形成及水解。

1.了解碳水化合物的定义和分类;

2.理解单糖(甘油与单糖的组成、分类、异构现象,(核糖)葡萄糖和果糖的结构(开链费歇尔投影式,氧环费歇尔式,哈武斯式,构象式。

3.掌握化学性质;还原性与氧化性,成脎反应、半缩醛羟基的反应与糖苷的形成;

4.了解重要的单糖;

5.了解二糖(形成与分类);

6.了解多糖(淀粉、纤维素的组成性质)。

§13 氨基酸和蛋白质

本章重点: 氨基酸的两性和等电点性质; 蛋白质的沉淀与变性,蛋白质分子的一级与二级结构。

1.了解天然氨基酸组成、分类、性质;

2.掌握酸碱性与等电点;

3.了解氨基的亚硝酸放氮反应;

4.了解氨基与羧基共同参与的反应;

5.了解络合性能,与茚三酮显色;

6.了解成肽反应;

有机反应与有机合成范文第6篇

A与稀H2SO4混合加热不反应B不能使酸性高锰酸钾溶液褪色C1mol瑞香素最多能与3molBr2发生反应D1mol瑞香素与足量的NaOH溶液发生反应时,消耗NaOH 3mol分值: 6分 查看题目解析 >55.常温下,0.1000mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00ml浓度均为0.1000mol·L-1的两种一元酸HX、HY溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是()

AHX是强酸,HY是弱酸BV[NaOH(aq)]=10.00ml时,CV[NaOH(aq)]=20.00ml时,所得的两种溶液的pH均等于7DV[NaOH(aq)]=20.00ml时,所得的两种溶液的导电性,HX的比HY的强分值: 6分 查看题目解析 >66.六种短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,其中A与E,B与F同主族,E与F同周期;D的核电荷数是F的最外层电子数的2倍;B的正价与最低负价的代数和为0;常温下单质A与E的状态不同。下列判断正确的是()AA、D两种元素形成的化合物中只含有极性键BA、C、D三种元素形成的化合物一定是共价化合物,其溶液一定呈酸性C六种元素中,价氧化物对应水化物酸性的元素是CD原子半径由大到小的顺序是F>E>C>D分值: 6分 查看题目解析 >77.下列实验操作能达到实验目的的是()A实验操作:将SO2通入紫色石蕊溶液中;实验目的:证明SO2具有漂白性B实验操作:取两支试管,分别加入4ml 0.01mol·L-1KMnO4溶液,然后向另一支试管中加入0.1mol·L-1H2C2O4溶液2ml,向另一支试管中加入0.1mol·L-1H2C2O4溶液4ml,记录褪色时间;实验目的:证明草酸浓度越大,反应速率越快C实验操作:向10ml0.2mol·L-1NaOH溶液中滴入2滴0.1mol·L-1MgCl2溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.1mol·L-1FeCl3溶液,又生成红褐色沉淀;实验目的:证明在相同温度下的溶度积:Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]D实验操作:向含酚酞的Na2SO3溶液中加入BaCl2溶液;实验目的:证明Na2SO3溶液中存在水解平衡分值: 6分 查看题目解析 >简答题(综合题) 本大题共73分。简答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。8电子级钴的氧化物用于半导体工业和电子陶瓷等领域,是一种纯度很高的氧化物。现从废料(含Co3O4、Al、Si、Li2O、Fe2O3等物质)中提纯电子级钴的氧化物,其工业制取流程如下:

已知:③ 物质的溶解性:LiF难溶于水,Li2CO3微溶于水;②钴元素常见的化合价为+ 2和+ 3;③部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表。

8.废料在处理前要粉碎,其主要目的是(回答两个方面) ;步骤I得到的滤液A中的溶质为 (填化学式)。9.步骤II中有黄绿色气体生成,有关含钴化合物发生反应的离子方程式为 。10.步骤III中Na2CO3溶液的作用是调节溶液的pH,应使溶液的pH的取值范围为 ;滤渣B的主要成分为 。11.步骤I、III、IV中均用到的分离提纯方法为 ,在实验室中完成该操作用到的玻璃仪器是 。12. 5.49gCoC2O4·2H2O(其相对分子质量为183)经过反复洗涤、干燥后,进行灼烧,其热重分析如下表。

290℃~320℃时若生成两种气体,则发生反应的化学方程式为 ,400℃~500℃所得固体的化学式为 。分值: 14分 查看题目解析 >9通过对煤的综合利用可得到洁净的燃料和多种化工原料,也可减少环境呢污染。煤的间接液化可得到甲醇。13.已知:CH3OH、H2的燃烧热(H)分别为-726.5kJ/mol、-285.8kJ/mol,则常温下CO2和H2反应生成CH3OH和H2O的热化学方程式是 。14.一定条件下,CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。①在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1:2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。

AB、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是 ;压强:P1 P2(填“>”、“<”或“=”)逆反应速率:v逆(A) v逆(B)(填“>”、“<”或“=”)在C点,CO的转化率为 ;在C点,若再按物质的量之比1:2充入一定量的CO和H2,当其它条件不变,达到新的平衡时,CH3OH的体积分数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。②若在恒温恒容条件下,能表示该可逆反应达到平衡状态的有 。15.氢硫酸、碳酸均为二元弱酸,其常温下的电离常数如下表:

煤的气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2CO3溶液吸收,该反应的离子方程式为 ;常温下,0.1mol·L-1NaHCO3溶液和0.1mol·L-1NaHS溶液的pH相比,pH较小的为 溶液(填化学式)。分值: 14分 查看题目解析 >10氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂。有关资料为:①CuCl为微溶于水的白色固体,在空气中可被迅速氧化②CuOH为难溶于水的黄色固体,易分解为红色的Cu2O③Cu+可与浓氨水反应生成Cu(NH3)2+(无色),该无色物质在空气中易被氧化为蓝色甲小组同学用如下装置电解食盐水,并对电解产物进行研究。

16.若a极附近生成的白色浑浊是CuCl,则铜丝a应与电源的 极相连,铜丝a的电极反应式是 。17.b极附近溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)。18.橙黄色沉淀中含有Cu2O,则CuCl转化为Cu2O的原因是 (用方程式表示)。19.a极附近沉淀自下而上变为橙黄色原因是 。分值: 8分 查看题目解析 >11氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂。有关资料为:①CuCl为微溶于水的白色固体,在空气中可被迅速氧化②CuOH为难溶于水的黄色固体,易分解为红色的Cu2O③Cu+可与浓氨水反应生成Cu(NH3)2+(无色),该无色物质在空气中易被氧化为蓝色乙小组同学通过以下方案制取CuCl并对其组成进行研究。将Na2SO3的水溶液逐滴加入CuCl2的水溶液中,再加入少量浓盐酸调节到pH=3左右,即可得到白色沉淀CuCl。20.写出产生CuCl的离子方程式 。21.为了提高CuCl的产率,可采用 法快速过滤,生产过程中调节溶液的pH不能过大的原因是 。22.为探究白色沉淀的化学组成,将制得的白色沉淀溶于浓氨水,得到无色溶液,将无色溶液分成两份,一份放置于空气中,一段时间后溶液变为蓝色;另一份的实验方法及现象为 。分值: 7分 查看题目解析 >12选做题一现有A、B、C、D、E五种短周期非金属元素,其原子序数依次增大。A是原子半径最小的元素,B元素的一种核素可用于考古断代,D元素的s轨道和p轨道上的电子数相等。C、E是同主族元素,它们的核外均有3个未成对电子。请回答下列问题:23.基态E原子有 种能量不同的电子。24.五种元素中,电负性的是 ,第一电离能的是 (均填元素符号)。25.化合物CA3的沸点比化合物BA4的沸点高,其主要原因是 。26.CD2-的立体构型是 ,其中C原子的杂化类型为 。27.C2A4溶于水电离方程式与CA3溶于水电离方程式相似,试写出C2A4在水溶液中的电离方程式 (写一步即可,要求用化学符号表示)。28.开发金属储氢材料是氢能的重要研究方向。MgA2是一种储氢材料,其晶胞结构如下图所示:

有机反应与有机合成范文第7篇

【关键词】 变形链球菌 生长抑制 基因突变 光动力疗法 信号通路

【Abstract】Streptococcus mutans is one of the main cariogenic bacteria in the mouth. We can inhibit the growth of Streptococcus mutans by using some method, so as to achieve the purpose of the reduction or prevention of dental caries. In this paper, by reviewing the method of inhibiting the growth of Streptococcus mutans and clinical applications, we can provide a theoretical basis for the prevention and treatment of dental caries and provide some reference for future drug development.

【Key words】 Streptococcus mutans growth inhibition; gene mutation Photodynamic Therapy signaling pathway

龋病是世界卫生组织提出的人类应重点防治的三大非传染疾病之一。而变形链球菌(Streptococcus mutans,S. mutans)是目前公认的口腔中最重要的致龋菌。有实验证实可以采用方法抑制变形链球菌的生长,从而达到预防或减少龋病的目的。本文就抑制变形链球菌生长的方法,以及抑制变形链球菌的临床应用,及对日后的药品开发提供的启示进行综述。

1 抑制变形链球菌生长的方法

近些年来,国内外有关抑制变形链球菌生长的报道有很多。学者们从基因﹑免疫生化﹑药物学﹑物理化学等多种不同角度进行了研究,现从以下几个方面进行论述。

1.1 基因角度-

研究发现在多种细菌中LuxS基因调节的密度感应与重要的生理功能和毒性密切相关。于丹妮等在成功构建变形链球菌LuxS基因缺陷株的基础上, 通过与国际标准株Ingbritt C比较,发现LuxS基因突变可以抑制变形链球菌的生长。

Sztajer等【1】通过对变链菌UA159luxS基因缺陷株的微点阵分析发现:共有585个基因被luxS突变所影响(约占基因组的30%),它们在AI2补体致活的培养中没有恢复至野生型。被luxS突变体影响的这些基因分布在几乎所有的代谢途径, 其中与耐酸性相关的基因aguA下调显著( - 73. 0倍), 进一步证明luxS基因突变影响其生长代谢。

1.2 免疫生化角度

樊明文等应用抗变形链球菌葡糖基转移酶进行IgY抗体过表达,分别在1周、4周对变形链球菌进行计数,结果显示较试验前均有明显减少,变形链球菌占厌氧菌总数的百分比分别减少 12 . 99%和 12 . 70 %。对照组变形链球菌的计数和变形链球菌占厌氧菌总数的百分比,试验前后无明显差异。研究表明变形链球菌葡糖基转移酶过表达株IgY抗体可明显抑制人牙菌斑中的变形链球菌。

Keyes 【2】通过龋齿记分结果显示,外源性的c-di-GMP具有抑制龋病发生发展的作用。这可能与外源性的c-di-GMP具有抑制变形链球菌生物膜形成、降低牙菌斑聚集、抑制变形链球菌产酸、耐酸的作用有关。Tamayo【3】等证实在霍乱弧菌(Vibrio cholerae)中,c-di-GMP可以正向调节生物膜的形成,反向调节毒力因子表达。Nakhamchik【4】等在嗜盐弧菌Vibrio vulnificus)中发现,菌细胞的移动及毒力因子的表达似乎跟c-di-GMP水平升高无关,这一系列的结果提示c-di-GMP信号通路在不同的细菌中其功能并非一致,其确切机制尚须进一步的实验来阐明。 1.3 药物学角度

1.3.1 中药学角度

国内外的学者在天然产物研究中发现,柠檬提取物 (lemon peel extracts,LPE)有很强的生物学活性,其主要成分具有较强的抗炎活性,能抑制细菌、真菌、病毒的生长和繁殖,而且未发现组织蓄积性[5][6]。韩慧等进行柠檬提取物对口腔致龋菌生长影响的研究,前期研究结果证实,低浓度的LPE可以抑制细菌代谢产酸及致龋相关酶的活性,而对细菌没有直接杀灭作用[7]。

1.3.2 生物制剂角度

抗菌肽是多细胞生物体自身防御体系产生的具有高效广谱抗菌活性的小分子肽, 具有独特的抗菌机理,是机体赖以对抗微生物感染、 在自然界得以生存的重要防御分子,故极有希望开发成为一类新型的广谱高效抗菌药物[8]。但是天然的抗菌肽生物效能低,且具有蛋白水解的不稳定性。为了克服这些缺点,模仿抗菌肽的特性,通过较少的改变一些结构人工合成抗菌肽的同型物, 为在生物医学领域对抗菌肽的研发应用开辟了广阔的空间[9]。近年的研究表明,人工合成抗菌肽比天然抗菌肽更显优势。

1.3.3 物理化学角度

光动力疗法(Photodynamic Therapy,PDT)属于光医学范畴,它是利用光动力反应进行疾病诊断和治疗的一种新技术。目前,PDT已逐步成为肿瘤的基本治疗手段之一;近年来,在非肿瘤性疾病特别是细菌性疾病和病毒性疾病的治疗上,PDT也取得了显著的疗效[10]。应用PDT方法可有效治疗口腔细菌性疾病而不产生耐药性,因而在消除龋病和牙周病中的口腔致病菌的作用方面具有独特的优势[11]。国外已有学者应用PDT方法作用于体外游离于培养基中的变形链球茵,取得了良好的抑菌效果。

许多疾病都与硒的摄入过多或不足相关[12],因此受到越来越多的研究者的关注。目前许多研究认为,硒具有一定的抗菌活性, 特别是一些有机硒制剂[13],因此从硒对主要致龋菌的作用来探索硒与龋病的关系, 可以为硒的合理使用和龋病预防两方面提供实验依据。

2 抑制变形链球菌生长的临床应用

有机反应与有机合成范文第8篇

【关键词】 牙周组织工程;支架材料

组织工程的关键是构建细胞和生物材料的三维空间复合体,该结构是细胞获取营养、气体交换、废物排泄和生长代谢的场所,是新的具有形态和功能的组织、器官的基础[1]。

目前组织工程支架材料主要有两大类:一类是人工合成材料,采用人工技术加工而成。如:羟基磷灰石、聚乳酸、聚羟基乙酸等;另一类是天然生物衍生材料,由天然生物组织经一系列理化方法处理而得。如:天然骨、胶原、珊瑚等。

1 人工合成材料

在合成材料中,用于牙周组织工程的支架材料目前研究较多的有:①无机材料,如羟基磷灰石(HA)等;②高分子有机合成材料,如聚乳酸(polylactic acid,PLA)、聚羟基乙酸(polyglycolic acid,PGA)及两者的共聚物[poly(lactic-glycolic acid),PLGA]等。

1.1 羟基磷灰石及纳米羟基磷灰石

HA与组成人体硬组织的无机成分相似,与骨组织及软组织具有良好的结合性能,作为替代骨组织的生物活性材料,具有很大的潜力和应用前景。Yoshikawa等[2]将鼠骨髓成骨细胞与多孔HA体外复合培养2周后植入鼠皮下,1周后即有新骨生成,以后逐渐增多。可见,采用组织培养技术将成骨细胞置于多孔HA中培养后形成的复合物在体内能很快发挥成骨作用。AlliotLicht等[3]研究了HA对牙周韧带细胞(PDLC)行为的影响,结果发现在HA作用下,PDLC经历了一个短暂的去分化过程,然后向成骨细胞方向转化。但HA的脆性太大,限制了它的临床应用。纳米羟基磷灰石的研究近年来迅速发展,如纳米HA陶瓷具有良好的生物相容性,Wang等[4]证明其烧结温度比普通陶瓷材料可以降低100~200℃。Webster等[5]将纳米HA陶瓷与普通HA陶瓷对比,体外细胞培养5 d后观察到成骨细胞的多形性在前者更明显:28 d后观察,碱性磷酸酶的活性在纳米HA陶瓷更明显,纳米陶瓷的矿化也明显高于普通陶瓷。因此认为与普通陶瓷相比,纳米HA陶瓷具有优越的骨结合性。Webster等[6]还证明类破骨细胞在纳米HA陶瓷的活性较强,能更快的促进骨吸收,加快新生骨组织的生成。

纳米技术中也存在许多问题,如纳米颗粒的易聚集倾向,纳米颗粒在有机物中的分散问题,以及纳米材料的长期临床评价,都需要进一步研究探讨。

1.2 聚乳酸、聚羟基乙酸及两者共聚物 PLA 、PGA、PLGA在机体内可以完全降解吸收,这是其作为载体的主要优越性之一。随着材料降解,复合在载体材料中的种子细胞、生长因子等缓慢释放,起到持续形成牙周组织的作用。与其他载体一样,如何使PLA、PGA及PLGA载体降解与新组织形成的时间相协调是尚待解决的难题。

作为载体,PLA、PGA及PLGA通常无毒性、无致热性、无致敏性、无细胞毒性、无致畸致癌作用,具有良好的组织相容性,但其植入机体后均不可避免的导致机体出现异物反应和无菌性炎症反应[7]。这些反应与聚合物降解缓慢和降解时局部酸性物质浓度过高有关。因此,在保持复合体机械强度的基础上适当提高材料的降解速度;同时减少或中和局部酸性物质都是值得注意的问题。

PLA、PGA及PLGA可塑性良好,可以任意成形制成块状、条状、膜状、多孔状及囊状等,以满足不同复合方法和植入条件的需要,这是其他载体材料无法比拟的优点。但复合了种子细胞和生长因子后,PLA、PGA及PLGA的机械强度有所下降,甚至会完全改变其原有形状。

虽然PLA、PGA、PLGA作为载体存在机械强度不够、复合体降解与新骨形成的时间不协调、异物反应、无菌性炎症等问题,但也有控释效果好、生物相容性好、可随新组织形成而吸收、可塑性好等明显优点。因此其作为牙周组织工程的载体材料有很大的发展潜力,是当今值得进一步研究的课题。

2 天然生物衍生材料

目前研究较多的天然生物衍生材料有天然骨、胶原及珊瑚等。

2.1 天然骨衍生材料 主要利用天然骨的无机或有机成分所形成的天然网状结构作支架,为种子细胞黏附、增殖、及发挥成组织作用提供良好的微环境。

董玉峰等[8]采用自制天然多孔煅烧骨结合BMP进行了诱导成骨的动物实验研究,发现术后56 d骨缺损处已有大量新生骨痂充填修复,术后84 d骨皮质成熟,髓腔再通,骨缺损消失,表明活性煅烧骨有良好的骨缺损修复能力。这表明煅烧骨适合作为牙周组织工程的支架材料,但修复效果还待进一步研究。

阎俏梅、翁雨来等[9]将骨髓基质干细胞(BMSCs)经诱导、扩增后接种于冻干脱矿骨基质(fdDBM)上,经观察BMSCs能在fdDBM上黏附并生长,相容性良好,是较为理想的牙周组织工程支架材料。但DBM在体内的成骨能力随物种的不同而变异较大,骨髓基质干细胞复合fdDBM对于成骨的促进作用,还有待进一步的体内实验验证。

2.2 胶原材料 胶原是骨组织的主要成分之一,它为钙化组织提供必不可少的三维结构对矿物沉积有诱导作用。Mizuno等[10]将骨髓基质干细胞接种于胶原上体外复合培养的研究发现胶原能诱导骨髓基质细胞分化为成骨细胞。但Hguyeh等[11]发现外源胶原植入体妨碍了牙周韧带细胞(PDLC)中钙化结缔组织细胞的分化,从而认为胶原不能维持牙周缺损区细胞功能的稳定。不同的生物材料对细胞功能与分化有不同的影响,所以选择合适的载体与正确的种子细胞匹配是组织工程的关键。

2.3 珊瑚材料

天然生物珊瑚为海洋生物虫死亡后形成的沉积物,其主要成分为碳酸钙。经处理后的珊瑚具有良好的生物相容性和可降解性,其三维相通的孔隙结构不仅能为种子细胞的黏附、增殖提供宽大的内部空间和表面积,而且有利于营养成分的渗透,可作为牙周组织工程的一种支架材料。但珊瑚本身脆性大,无骨诱导作用,降解速度过快,单独使用效果并不理想。对其理化性能以及生物学特性进行改良,可提高其对骨组织的修复能力[12]。临床上多采用由珊瑚转化的HA及其复合BMP、生长因子、胶原等材料。

3 牙周组织工程的特殊支架材料

因牙骨质与骨相似且有其特殊性的特点,选用自体牙骨质片作为载体较其他生物材料具有良好的生物相容性,不仅能够促使骨髓基质细胞的黏附、增殖而且能够诱导其向牙骨质方向转化[13]。但自体牙骨质片取材数量有限尚待解决。

4 结语

总之,虽然牙周组织工程支架材料的研究已经取得了相当大的进展,但与牙周组织工程对材料的要求相比,这方面的工作仍然任重道远,可以想象,未来的新型支架材料应该是能够博取各种材料的优点并取长补短,能够充分适应体内各种生理环境并能采用智能化的加工方式进行大批量生产的仿生材料。

参 考 文 献

[1] 汤顺清, 周长忍, 邹翰. 生物材料的发展与展望.. 暨南大学学报(自然科学版),2000,21(5):122-125

[2] Yoshikawa T, Ohgushi H, Tamai S. Immediate bone forming capability of prefabricated osteogenic hydroxyapatite. Biomed Mater Res,1996,32(3):481-492.

[3] Alliot-licht B, De L ange GL,Gregoire M. Porous bioactive glass and hydroxyapatite ceramic affect bone cell function in vitro along different time lines. . Periodontol,1997,68(3):158-165.

[4] Wang J, Lim GK, Ong CL, et al. Self-setting hydroapatite cement as a carrier for bone-forming cells.. Euro Ceramics V, 1997,136(1):8-11

[5] Webster TJ, Ergun C, Doremus RH, et al. Processing and properties of hydroxyapatite-based biomaterials for use as hard tissue replacement implants..Biomaterials, 2000,21(13):1803-1810.

[6] Webster TJ, Ergun C, Doremys RH, et al. Bioresorable devices made of forged composites of hydroxyapatite particles and polyllactide..Biomaterials,2001,22(11):1327-1333.

[7] Bostman OM, Harri K, Pihlajamaki G, et al. Femoral shaft reconstruction using tissue -engineered growth of bone.. Bone Joint Surg, 1998,80(A):1791-1794.

[8] 董玉峰, 侯希敏, 刘永辉. 天然多孔活性煅烧骨的制备及动物实验研究.中国矫形外科杂志,1997,4(4):315-316.

[9] 阎俏梅, 翁雨来, 催磊,等.骨髓基质干细胞与冻干脱矿骨基质材料体外附着的实验研究.口腔医学研究,2003,19(2):98-101.

[10] Mizuno M, Shindo M, Kobayashi D, et al. Osteogenesis by bone marrow stromal cells maintained on type Ⅰ collagen matrix gels in vivo. Bone, 1997, 20(2):101-107.

[11] Hguyeh L, Iekic P, Mculloch CAG.The application of recombinant human collagen in tissue engineering Periodintal Res,1997, 32(11):419-429.