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关键词： 线上线下混合式教学   有机合成化学   教学模式  

摘要： 有机化学作为一门重要的专业基础课，在很多大学专业中有着极其重要的作用，有机合成是有机化学的主要任务，是对有机化学基础知识的升华和应用。本文从教育者、受教育者、教育媒介和教学方式四个角度分析了当前高校有机化学教学所存在的问题，阐述了线上线下混合式教学模式在有机合成化学各个教学环节中的应用，发现将线上和线下教学的优势结合起来，可以更好地提高教学效率，进而体现有机合成化学的高阶性,创新性和挑战度，对本专科生以后从事研究生学习及生产、实习等具有一定的作用。以期有机合成化学成为高校教学中同学们能够接受，乐于接受和顺利接受的课程。

关键词： 电合成   有机合成   1,2,4-三氮唑   噁唑啉   碘化物  

摘要： 1,2,4-三氮唑和2-噁唑啉是五元含氮杂环类化合物,具有重要的生物活性,在药物领域中有广泛的用途。迄今为止,尽管已有很多文献报道合成这两类化合物,但研究开发新颖、高效、绿色的合成方法来合成这两类化合物仍然是非常必要的。本论文主要着眼于研究电化学合成方法,在温和条件下,合成1,3,5-三取代1,2,4-三氮唑和2-噁唑啉这两类重要化合物。(1)以KI作为支持电解质又充当促进剂,在电化学条件下,以苯肼、醛和胺为原料,一步合成1,3,5-三取代1,2,4-三氮唑类化合物。考察了不同支持电解质、溶剂、电流大小、电极材料等因素对于电合成反应结果的影响。研究结果表明,以碘化钾作为导电盐和促进剂,碳片为阳极,镍片为阴极,在室温下以30 m A恒定电流电解一定时间,苯肼、醛和胺能够顺利地以较高产率转化为1,3,5-三取代的1,2,4-三氮唑目标产物。通过控制实验和循环伏安实验,对反应机理进行了探索。研究结果揭示,碘负离子在阳极上被氧化为碘自由基和进一步氧化形成碘正离子,原位电产生的碘自由基和I正离子促进目标产物的生成,起着非常重要作用。该电化学合成方法具有底物适用范围广、反应条件温和,避免使用强氧化剂和过渡金属催化等优点,本研究有效地拓展了1,2,4-三氮唑衍生物的合成范围。(2)以Na I作为支持电解质又充当促进剂,由芳香醛与乙醇胺电合成2-噁唑啉类化合物。该方法以碘化钠作为导电盐和促进剂、乙腈为溶剂、碳片作阳极、镍片作阴极,在室温下以30 m A恒定电流电解6 h,芳香醛和乙醇胺能顺利转化为目标产物2-噁唑啉类化合物。但使用脂肪族醛作为底物时,电合成是不成功的,目标产物未能得到。此外,机理研究表明,目标产物形成过程同样涉及自由基反应,原位产生的碘自由基同样起着关键作用。以芳香醛与乙醇胺为底物,本研究为2-噁唑啉类化合物的合成提供了一种简单有效的方法。

关键词： 深度学习   有机合成   课例分析  

摘要： 化学学科的深度学习是指在教师引领下，学生围绕具有挑战性的学习主题，开展以化学实验为主的多种探究活动，从宏微结合、变化守恒的角度，运用证据推理与模型认知的思维方式，解决综合复杂问题，获得结构化的化学核心知识.个人认为深度学习的深度是能够触及学生的心灵深处，目的是指向素养发展，立德树人，关键是使学生真正成为主体.本文以“有机合成”的教学为例，基于学科核心素养的培养落实课堂教学.以常见解热镇痛药阿司匹林的前世、今生及后世的合成发展为背景，以阿司匹林缓释片的合成为主线，采用任务驱动模式实施深度教学，引导学生在学习有机化学时应注重有机物的结构对比、碳骨架的构建和官能团的引入及转化，进而实现构建有机合成的基本原则和分析方法等思维模型的深度学习.通过教学活动的层层递进，激发了学生的认知结构和问题意识，落实了学生的核心素养.课堂践行了“深度教学”,学生实现了“深度学习”.

关键词： 共价有机框架材料   多相催化   有机合成   非均相配体  

摘要： 共价有机框架材料(COFs)是一类由轻质元素(C、O、N、B等)通过共价键构成的新型结晶多孔材料。由于其具有高比表面积、高孔隙率、高结晶度,COFs具有其它传统材料无法比拟的优点。共价有机框架材料为结构控制和功能设计提供了一个新兴的材料平台,由于其高度有序的结构、化学可调性和多孔性,可以作为金属纳米颗粒(NPs)的非均相配体,形成一种很好的非均相催化剂。负载型催化剂的优点是通过简单的过滤就可以很容易地从反应混合物中分离和回收,并且可以重复使用。因此,将过渡金属催化剂固定在框架上是最大限度提高产品质量和减少浪费的最佳方法之一,对于研究各类有机合成反应是非常有意义的。基于共价有机框架材料优异的性能,合成了三种不同的共价有机框架材料,经过后修饰的方法负载金属离子,形成了三种共价有机框架材料催化剂分别是Pd/TFPT-Azine-COF,TFPT-BZ COF/Pd,TPT-COF-Cu。通过红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、孔径与表面积分析(BET)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)、热重分析(TGA)及元素分析等手段对其进行了表征,并探究其对不同偶联反应的催化性能,具体内容如下:第二章以低共熔溶剂(DES)为绿色介质,制备了一种具有高热稳定性和化学稳定性的吖嗪连接的共价有机框架(COF)。合成后的COF用作固定Pd 的非均相配体,发现所获得的Pd修饰的COF纳米颗粒催化剂(简写为Pd/TFPT-Azine-COF)是一种高效的多相催化剂,用于芳基卤化物和亚磷酸二烷基酯或二苯基氧化膦的Hirao反应,具有优异的可回收性、可重复使用性和结晶度保持性。第三章采用低共熔溶剂(DES)为绿色介质,制备了一种具有高热稳定性和化学稳定性的共价有机框架(COF)。通过溶剂回流法配位了金属钯,得到共价有机框架材料催化剂(简写为TFPT-BZ COF/Pd)。采用它作为催化剂,用于取代溴苯和苯并噻唑、苯并恶唑、噻唑的偶联反应中,合成了2-芳基唑类化合物,反应的产率高,表现出优异的催化性能。第四章以低共熔溶剂(DES)为绿色介质,制备了一种具有高热稳定性和化学稳定性的基于亚胺键的层状共价有机框架(COF),它的比表面积可达1597 m/g。使用氯化铜对合成的COF材料进行改性,获得装饰有Cu位点的共价有机框架材料催化剂(简写为TPT-COF-Cu)。这种结晶多孔的催化剂在室温下末端炔烃与H-膦酸酯的可见光驱动偶联反应中表现出优异的光催化性能。此外,该光催化剂可以回收和循环使用八次而不会显著降低其反应活性。共合成了83个化合物,产物全部通过IR、H NMR、C NMR和质谱对其结构进行了分析鉴定。

关键词： 双功能试剂   氮自由基   能量转移   直接激发   去芳构双官能团化  

摘要： 合成化学一直以来都是重要的基础学科,科学创新也越来越依赖于能够提供可持续的、原子经济的复杂化学转化。使用单一试剂实现底物分子中多个化学键的转化,在快速构筑复杂目标分子的同时避免了传统的多步反应和保护基团的使用,一直是化学工作者追求的目标。到目前为止,利用商业可得或者易于制备的具有两个活性位点的底物作为双功能试剂进行化学合成,已经取得了卓越的成就。含氮、硫的化合物在医药、农药、手性催化剂等方面都有非常广泛的应用,因此涉及C-N、C-S键构筑的反应一直以来都是化学热门研究领域,然而含氮或硫的双功能试剂用于合成的报道仍然很有限。基于课题组一直以来对可见光催化自由基化学的持续关注,本研究主要集中在发掘和预合成一系列双功能的含氮、硫试剂,通过可见光催化策略合成高官能团化的氮、硫化合物。论文主要包含如下五个方面内容:1、结合C-N键构筑的背景,简单描述了可见光催化中氮自由基的生成方式及其应用价值。主要对能量转移和直接敏化途径生成氮自由基的反应进行论述,明确了其不同于单电子转移途径的优势所在,同时提出了我们的课题研究目标。2、邻二胺骨架广泛存在于药物和天然产物分子中,并作为手性催化剂应用于不对称合成。在烯烃底物中同时引入两个含氮官能团是一种具有吸引力又有挑战性的1,2-二胺合成方法。我们首次使用N-烷基-N-亚硝基磺酰胺作为瞬态的磺酰胺氮自由基和持久的一氧化氮前体,通过可见光催化能量转移途径实现了芳基烯烃和共轭二烯烃的区域选择性胺肟化反应研究,并根据选择不同三线态能量的光催化剂实现了肟的顺反异构化反应研究。最后,我们也通过控制实验、计算化学、紫外吸收和荧光淬灭实验对提出的反应机理进行了验证。3、氮杂螺环化合物具有刚性的三维空间结构,在新药研发中往往能够表现出独特的性质;而通过C-N键构筑的去芳构双官能团化反应是合成氮杂螺环化合物的有效方法。我们以亚硝酰胺作为酰胺氮自由基和一氧化氮前体,通过可见光直接激发的非氧化还原策略实现了未活化芳环、芳杂环的区域选择性去芳构胺肟化反应,合成了一系列具有高应用价值的氮杂螺1,4-双胺和1,2-双胺化产物。该反应无需外加光催化剂,同时具有百分之百的原子经济性。4、硫氰酸铵是廉价易得的无机盐,在合成化学中硫氰酸根负离子通常可作为硫氰基化试剂。我们使用硫氰酸铵中的硫氰酸根及铵根离子同时作为硫氰基化和氨基化试剂,通过可见光催化需氧氧化策略实现了β-酮酯的胺化―硫氰基化反应。该反应以空气中的氧气作为氧化剂,理论上反应中水是唯一副产物,符合可持续绿色化学发展要求。5、总结了本论文发展的双功能试剂在合成中的优点与不足,并对利用能量转移和直接敏化策略实现双官能团化反应的前景进行了展望。

关键词： 4-硫-5-氯尿苷   抗肿瘤   有机合成   硫代反应  

摘要： 核苷类似物在抗肿瘤活性方面应用极大,为获得具有潜在抗肿瘤活性药物4-硫-5-氯尿苷,以尿苷为原料,经乙酰化、氯代、硫代、脱乙酰化等步骤首次合成4-硫-5-氯尿苷,并探索了反应过程中温度、剂量、时间对产品收率的影响,并使用1H-NMR及13C-NMR对所得产品的结构进行了表征。

关键词： 微波技术   有机合成   化学制药  

摘要： 随着科技的发展中国的科技水平的在不断进步,微波技术作为一种新型技术被广泛应用于制药有机合成生产中。相较于普通加热方式来说,微波技术有其独特的技术优势,在有药物有机合成中具有非常大的潜能,可以直接在化学反应物上辐射能量,也可以加快化学反应物内部结构的构成分子运转,提高研发效率,操作也更为科学快捷。这种新型技术的优势可以解决成本高、污染大的问题,使其在药物有机合成中得到更好的应用。

关键词： 活性炭再生   热解   碘值吸附   比表面积  

摘要： 以3种有机合成过程中脱色用粉末状废活性炭为材料,利用高温热解的方法,研究不同再生温度、再生时间等因素对废活性炭再生效果的影响。利用扫描电子显微镜以及比表面积及孔隙分析仪对废活性炭进行表征分析。结果表明,废碳的再生效果与其吸附的物质种类有很大关系;再生样品的碘吸附值和比表面积随着温度的升高而增大;在温度为800℃时,最佳热解条件为90 min;通过两次低温热解(600℃+400℃)可达到一次高温热解(800℃)再生效果。为后期热解法处理废活性炭研究提供实验依据。

关键词： 亚芳基   聚硅氧烷   改性   有机合成  

摘要： 通过在聚合物主链中引入亚芳基进行化学改性可以提高聚硅氧烷的热稳定性,同时保留其优异性能。本文讨论了亚芳基改性硅氧烷的不同合成路线,并进行了对比与讨论,以期寻找最合适的制备方法。