有機(jī)合成方向范文

時(shí)間:2023-11-02 18:02:18

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篇1

關(guān)鍵詞:采掘技術(shù);工程問(wèn)題;石油;天然氣;發(fā)展走向

新時(shí)期各行業(yè)都在飛速發(fā)展,石油工業(yè)也是如此。伴隨著高新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,石油工程中的油田采掘技術(shù)水平也在不斷提高,使得油田采掘工程更加完善,保證工程在不浪費(fèi)油氣資源的基礎(chǔ)上用最簡(jiǎn)便的方式采掘出更多的石油和天然氣。實(shí)際上,石油開采技術(shù)雖然有了顯著提升,油田采集工程方案也有了一定的進(jìn)步,但是,采油技術(shù)在實(shí)施工程過(guò)程中,由于受到各種外力因素的影響,仍然會(huì)出現(xiàn)各種各樣意想不到的問(wèn)題,開采工作仍具有很大的安全問(wèn)題,面臨很多挑戰(zhàn)。想要防止油田采油工程進(jìn)行期間出現(xiàn)各種安全問(wèn)題,盡可能避免安全隱患,必須精進(jìn)油田開采技術(shù),明確正確的石油采集發(fā)展方向,不斷推動(dòng)石油行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步,為社會(huì)發(fā)展提供源源不斷的動(dòng)力。

1 目前油田采油工作中出現(xiàn)的各種難題

(1 )成本過(guò)大,且并不能保證開采出來(lái)的油氣品質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前我國(guó)的油田采油工程在實(shí)際操作運(yùn)行期間,投入的資金數(shù)量是非常多的,在雇傭大量的工人和準(zhǔn)備各種機(jī)械材料使會(huì)花費(fèi)很多的資金。雖然油田工程的投入量巨大,但由于開采技術(shù)不到位,細(xì)節(jié)把控不合格,導(dǎo)致采掘出來(lái)的很多石油和天然氣無(wú)法滿足使用標(biāo)準(zhǔn),并不能真正應(yīng)用到實(shí)際的生活當(dāng)中。由此可見,國(guó)內(nèi)的油田開采技術(shù)水平和發(fā)達(dá)國(guó)家比較的話,仍然落后很多,需要進(jìn)一步研發(fā)和發(fā)展。(2 )缺少高水平的提煉技術(shù)實(shí)際上,我國(guó)國(guó)土資源豐富,其中包含大量的油氣資源,有很多地下有油氣資源的地方,但是這些地區(qū)的地理環(huán)境、地形地勢(shì)都非常的復(fù)雜,對(duì)油田采掘的相關(guān)技術(shù)要求非常高,一旦技術(shù)不達(dá)標(biāo),采掘時(shí)間就會(huì)延長(zhǎng),采掘效率也會(huì)降低,采掘出的油氣產(chǎn)量太少,甚至可能無(wú)法采掘出標(biāo)準(zhǔn)的石油天然氣,所以必須大力研發(fā)油氣采集技術(shù),提升專業(yè)技術(shù)水平。(3 )開采技術(shù)缺乏創(chuàng)新性,新技術(shù)普及度比較低在油田開采期間,很多資源被挖掘出來(lái),油田變得越快越深,想要成功采集到深處的石油,就需要高超的采掘技術(shù)手段。但是目前來(lái)看,很多油田采油工程仍然選用之前的采掘技術(shù),缺乏創(chuàng)新性,開采選擇的方案過(guò)于保守,沒(méi)有大量普及和應(yīng)用新型開采技術(shù)。另外,國(guó)外有很多油田開采的高新技術(shù)值得我們學(xué)習(xí)和借鑒,可是很多油氣工程負(fù)責(zé)人仍故步自封,拒絕接受和學(xué)習(xí)國(guó)外的高新技術(shù),使得油田開采工程存在很多漏洞。(4 )油田運(yùn)輸技術(shù)比較落后,出現(xiàn)很多資源浪費(fèi)問(wèn)題開發(fā)利用油氣資源包含多個(gè)工作環(huán)節(jié),除了非常重要的采集工作以外,輸送和保存工作也是重中之重。采集到優(yōu)質(zhì)的石油天然氣之后,必須將其完整的保存起來(lái),并及時(shí)輸送到需要的地方,這樣才是油田采油工作工程的完美結(jié)局。但是,我國(guó)當(dāng)前油田運(yùn)輸和保存技術(shù)比較落后,導(dǎo)致很多天然氣和石油在保存和輸送的過(guò)程里出現(xiàn)嚴(yán)重的消耗問(wèn)題,石油資源、天然氣的數(shù)量減少,進(jìn)而影響石油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2 解決油田采油工程中出現(xiàn)的問(wèn)題,提升開采技術(shù)水平的具體方案

(1 )優(yōu)化采集模式,針對(duì)油田采集的具體情況選擇技術(shù)手段實(shí)際上,不同地區(qū)的油田開采情況是不一樣的,制定油田開采模式和開采方案時(shí),必須按照實(shí)際情況選擇恰當(dāng)?shù)牟捎头椒ê图夹g(shù)手段。還要伴隨油田采油工作的進(jìn)程和實(shí)際情況,不斷調(diào)整采集方案。一旦在開采油田期間發(fā)現(xiàn)該地區(qū)原油的出油量和開采量并不符合預(yù)期目標(biāo),工程人員就必須減少工程量,盡可能提升采油效率。因?yàn)橛吞镏忻繉拥暮土亢陀蜌馄焚|(zhì)都是不一樣的,所以油田開采工作最好是選擇分層采油法。總之,油田采油工程必須要把中國(guó)現(xiàn)有的開采技術(shù)和從國(guó)外引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù)巧妙融合到一起,選擇恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段,提升油田采集的工作成效。(2 )綜合利用新舊油田,避免出現(xiàn)油氣資源損耗問(wèn)題新油田開發(fā)腳步不能停止,并不意味著忽視舊油田的開發(fā)工作,必須要選擇恰當(dāng)?shù)拈_采方式,保證新舊油田開采的持續(xù)性,盡可能減少資源的損耗。舊油田在不斷開采過(guò)程中,油量會(huì)大幅度減少,而且油田采集難度也會(huì)不斷升級(jí),工作人員必須充分利用現(xiàn)在的高新技術(shù)手段,提升石油開采的效率和數(shù)量。無(wú)論是新開發(fā)的油田還是老油田,其實(shí)際的開采情況都大不相同,必須根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整工程建設(shè)方案,實(shí)時(shí)監(jiān)控油田開采情況,避免出現(xiàn)石油泄漏的問(wèn)題。與此同時(shí),必須保證配備恰當(dāng)?shù)臋C(jī)械設(shè)施,保證施工的順利完成。(3 )減少工程資金投入,提升安全防患意識(shí)油田采掘工作本身就是一項(xiàng)非常龐大的項(xiàng)目工程,整個(gè)工程需要大量的工作人員以及機(jī)器設(shè)備,資金消耗的非常多。所以,在進(jìn)行油田開采工作時(shí),相關(guān)單位一定要計(jì)算好需要的資金,制定完整的工程技術(shù),減少不必要的花銷,按照實(shí)際情況選擇恰當(dāng)?shù)姆桨福M可能在保證工程效率和品質(zhì)的基礎(chǔ)上減少成本。除此之外,安全問(wèn)題是油田開采工作中必須要重視的問(wèn)題,因?yàn)橛吞镩_采危險(xiǎn)性非常大,所以一些高難度的工作最好是用機(jī)器設(shè)備代替人力資源。新時(shí)期有很多高精尖技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,油田工程也要積極利用便利條件,盡可能使用高科技技術(shù),提升工程的安全性,盡可能避免一些安全隱患。另外,工程負(fù)責(zé)人一定要強(qiáng)調(diào)安全問(wèn)題,宣傳安全防范意識(shí),提升工作人員的安全意識(shí),切實(shí)把生命安全放在第一位。

3 研究油田采油工程技術(shù)的發(fā)展走向

(1 )更加重視開采數(shù)量,提升經(jīng)濟(jì)效益國(guó)家的發(fā)展進(jìn)步離不開石油和天然氣行業(yè)的發(fā)展,新時(shí)期社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,對(duì)石油天然氣的需求量只增不減,所以發(fā)展前景非常可觀。就當(dāng)前我國(guó)社會(huì)發(fā)展中現(xiàn)狀來(lái)看,今后石油采集工作的重心就是增加原油的采集量,保證在不破壞生態(tài)平衡,不會(huì)一次性損壞油田的基礎(chǔ)上,加大開采力度,進(jìn)而提升經(jīng)濟(jì)效益。另外開采技術(shù)不斷發(fā)展,技術(shù)水平會(huì)逐漸提高,專業(yè)人才會(huì)逐漸增多,提升油田開采的工作效率,推進(jìn)油田開采行業(yè)的發(fā)展。(2 )加大采油技術(shù)研發(fā)工作新時(shí)期社會(huì)發(fā)展水平不斷提高,社會(huì)需要更多高科技人才,各行各業(yè)也在不斷轉(zhuǎn)變發(fā)展模式。油田采集工作也要跟上新時(shí)期發(fā)展的腳步,研究出更多高尖端的油田采掘技術(shù),巧妙利用高新技術(shù)設(shè)備,不斷提升油田開采的效率,增加原油開采的數(shù)量,提升整個(gè)工程建設(shè)的安全性和穩(wěn)定性,讓油田開采工作變得更容易,進(jìn)而保證人們能夠源源不斷地獲得生活所需的資源能源。(3 )具體問(wèn)題具體分析,提升分層開采和分離技術(shù)每個(gè)地區(qū)油田所處的環(huán)境都不一樣,內(nèi)部因素和外部環(huán)境都會(huì)影響油田采集工作,工作人員必須要按照油田的特征和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選擇適宜的采掘方案。油田采油工程本身對(duì)技術(shù)方面的要求是非常高的,每個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)技術(shù)施工的要求都非常高。因?yàn)橛吞锢锩嫖镔|(zhì)非常多,石油會(huì)出現(xiàn)分層的情況,不是每個(gè)地層都是石油,也不是每一層石油的特質(zhì)都完全一樣,所以,這就需要利用技術(shù)手段分析和分離不同層級(jí)的石油,進(jìn)一步?jīng)Q定鑒定和分離的方案,保證采集的石油質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。(4 )加大監(jiān)管力度,打造完整的安全防患體制油田采油工程技術(shù)是非常重要的,是油田采集工作中的重中之重。但是,除了要重視技術(shù)手段發(fā)展以外,還要重視安全問(wèn)題和監(jiān)管問(wèn)題。油田采集是一個(gè)大工程,需要耗費(fèi)的時(shí)間是比較長(zhǎng)的,必須要加大監(jiān)管力度,保證每一個(gè)工作環(huán)節(jié)都落實(shí)到位,才能確保油田采油工程順利完成。另外,生命安全始終是擺在首位的,開采石油固然重要,但是工作人員的生命健康更重要,所以接下來(lái)油田采油工程會(huì)更加重視安全防患工作,建立健全安全保障體制,增強(qiáng)采油工作的安全性。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之,國(guó)內(nèi)富有豐富的油田資源,新時(shí)期對(duì)油田資源的需求量逐漸增多,油田采油工程受到了越來(lái)越多人的重視。當(dāng)前來(lái)看,油田采油工程在技術(shù)安全方面還存在著很多問(wèn)題,必須加大改革力度,積極研發(fā)恰當(dāng)?shù)挠吞锊杉夹g(shù),提升工程的安全性,推動(dòng)石油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

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[2]張曉輝.淺析油田采油工程面臨的難題與技術(shù)發(fā)展方向[J].工業(yè),2016(10):00282-00282.

篇2

關(guān)鍵詞 有機(jī)合成化學(xué);回顧;展望

中圖分類號(hào):O312 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671—7597(2013)042-005-01

跨入新世紀(jì),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和改革開放的不斷深入,我國(guó)的有機(jī)化學(xué)已不再是限于少數(shù)領(lǐng)域,現(xiàn)在正在做大量有特色的工作,而且還有很多令人矚目的新創(chuàng)造,尤其在金屬參與的有機(jī)合成方法學(xué)、不對(duì)稱催化與不對(duì)稱合成以及生物活性天然產(chǎn)物的全合成等方面。但是作為一個(gè)發(fā)展中的有機(jī)化學(xué)大國(guó),我們的有機(jī)化學(xué)也正在向其他的領(lǐng)域進(jìn)軍,從經(jīng)典的物理有機(jī)化學(xué)到計(jì)算化學(xué)、分子識(shí)別、超分子化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)、有機(jī)材料化學(xué)乃至更廣受矚目的綠色化學(xué)和化學(xué)生物學(xué)都可以領(lǐng)略到前進(jìn)的步伐。基于這種狀況,回顧與展望有機(jī)合成化學(xué)具有重大意義。

1 有機(jī)合成化學(xué)的回顧

自從有機(jī)化學(xué)成為一門學(xué)科以來(lái),人們了解了分子的結(jié)構(gòu)、性能,合成出各種各樣有用的化工產(chǎn)品,這種根據(jù)一定的結(jié)構(gòu)建立有機(jī)分子的手段,稱為有機(jī)合成。有機(jī)合成化學(xué)是研究用化學(xué)、物理或生物方法合成有機(jī)化合物的科學(xué)。總體上看,有機(jī)合成涉及各種各樣的單元反應(yīng),包括碳—碳鍵和碳—雜原子鍵的形成或斷裂以及官能團(tuán)的引入、轉(zhuǎn)換和除去。據(jù)統(tǒng)計(jì),有機(jī)化學(xué)反應(yīng)目前已超過(guò)3000個(gè),其中廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成的有200多個(gè),而且還不斷有新的合成反應(yīng)問(wèn)世。這是有機(jī)合成方法學(xué)的問(wèn)題,是有機(jī)合成的基礎(chǔ)。另一方面是將這些反應(yīng)和方法結(jié)合起來(lái),以比較簡(jiǎn)單的分子為原料進(jìn)行天然的或設(shè)計(jì)的目標(biāo)分子的合成。迄今為止,已知的有機(jī)化合物已超過(guò)2000萬(wàn)個(gè),其中絕大多數(shù)是通過(guò)有機(jī)合成獲得的。進(jìn)行有機(jī)合成時(shí),合成路線及策略的合理而巧妙的設(shè)計(jì)以及合成方法的高效性、選擇性、原子經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境友好和經(jīng)濟(jì)實(shí)用的綜合效益至關(guān)重要。

回顧有機(jī)合成化學(xué)的發(fā)展,首先應(yīng)提及的是在1902-2005年共97次Nobel化學(xué)獎(jiǎng)中,約有25項(xiàng)是固有機(jī)合成領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)而獲獎(jiǎng),可見有機(jī)合成在化學(xué)和眾多科學(xué)發(fā)展中占有極其重要的地位。它們涉及有機(jī)合成最重要的三個(gè)方面:一是天然產(chǎn)物的研究和復(fù)雜有機(jī)物的合成;二是重要類型反應(yīng)或方法學(xué)的研究;三是有機(jī)合成的重要概念和理論。

最近三四十年有機(jī)合成得到了從未有過(guò)的飛速發(fā)展,呈現(xiàn)了多彩繽紛的新面貌,取得了許多令人矚目的重大成就。此外還有幾個(gè)方面值得特別指出:傳統(tǒng)有機(jī)合成和有機(jī)化工正由資源能源耗費(fèi)大、環(huán)境污染嚴(yán)重的狀況逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色合成和潔凈工藝;有機(jī)合成化學(xué)正滲透和深入于其他學(xué)科中,特別是對(duì)生命科學(xué)和材料科學(xué)的巨大促進(jìn);高選擇性合成,特別是不對(duì)稱催化合成取得很大的進(jìn)展,許多有廣泛應(yīng)用價(jià)值的新反應(yīng)和新方法相繼問(wèn)世;組合化學(xué)、多樣性導(dǎo)向的合成(diversity-oricntcd synthesis,DOS)、正向合成分析(forward-synthetic analysis)、高通量自動(dòng)化合成技術(shù)提供了迅速達(dá)到分子多樣性的捷徑,為新藥、生物活性物質(zhì)、精細(xì)化學(xué)品和特種功能材料的研發(fā)提供更有力的工具;利用微生物、天然酶和人工酶進(jìn)行選擇性催化合成日益受到重視;超聲波、激光、微波等技術(shù)更加廣泛地應(yīng)用于化學(xué)合成反應(yīng),多種非共價(jià)鍵作用力,如氫鍵、靜電力、疏水作用、π-π相互作用等,在構(gòu)筑高級(jí)有序超分子新結(jié)構(gòu)方面已取得許多重要成果;眾多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的含多個(gè)手性中心的天然或設(shè)計(jì)的目標(biāo)分子的成功合成,進(jìn)一步展示了有機(jī)合成化學(xué)巨大的創(chuàng)造魅力以及科學(xué)-藝術(shù)的完美結(jié)合。海葵毒素就是迄今人工合成獲得的具有最大相對(duì)分子質(zhì)量和最多手性中心的次生代謝產(chǎn)物。我們今天的生活,幾乎離不開有機(jī)物了。

2 有機(jī)合成化學(xué)的展望

有機(jī)合成化學(xué)發(fā)展至今,可以說(shuō)已達(dá)到了十分成熟、精致、高超的學(xué)術(shù)境界。但是,它在許多方面還不能很好地滿足不斷提高的科技發(fā)展和人類需求。有機(jī)合成離綠色合成或理想合成(理想合成的定義是斯坦福大學(xué)P.A.Wender教授于1996年提出的,它是指用簡(jiǎn)單、安全、環(huán)境友好、資源有效的操作,快速、定量地把價(jià)廉、易得的起始原料轉(zhuǎn)化為天然或設(shè)計(jì)的目標(biāo)分子)還有很大的差距,不少合成方法就高效性、選擇性、原于經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境友好、簡(jiǎn)便實(shí)用的綜合效益還較低;如何更有效利用N2、O2、H20、C02、SO2、CH4以及農(nóng)副產(chǎn)業(yè)廢棄的大量生物質(zhì),使之轉(zhuǎn)化為更有用的有機(jī)物,還有大量工作要做;就合成反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性考慮,許多有機(jī)合成反應(yīng),包括獲得Nobel獎(jiǎng)的Grignard反應(yīng)、Wittig反應(yīng),原子利用率都很低;再舉一個(gè)簡(jiǎn)單產(chǎn)品為例,由苯或苯酚制備鄰苯二酚,至今還沒(méi)有合成效率高,特別是選擇性局的較好的一種生產(chǎn)方法。

回顧有機(jī)合成化學(xué),不難發(fā)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)方法到基礎(chǔ)理論都有了巨大的進(jìn)展,顯示出蓬勃發(fā)展的強(qiáng)勁勢(shì)頭和活力。世界上每年合成的近百萬(wàn)個(gè)新化合物中約70%以上是有機(jī)化合物。其中有些因具有特殊功能而用于材料、能源、醫(yī)藥、生命科學(xué)、農(nóng)業(yè)、營(yíng)養(yǎng)、石油化工、交通、環(huán)境科學(xué)等與人類生活密切相關(guān)的行業(yè)中,直接或間接地為人類提供了大量的必需品。與此同時(shí),人們也面對(duì)著天然的和合成的大量有機(jī)物對(duì)生態(tài)、環(huán)境、人體的影響問(wèn)題。展望未來(lái),有機(jī)合成化學(xué)將使人類優(yōu)化使用有機(jī)物和有機(jī)反應(yīng)過(guò)程,有機(jī)化學(xué)將會(huì)得到更迅速的發(fā)展。

當(dāng)前,和諧社會(huì)發(fā)展的需求致使現(xiàn)代有機(jī)合成的發(fā)展趨勢(shì)產(chǎn)生了變化,從傳統(tǒng)的方式向高選擇性、原子經(jīng)濟(jì)性和保護(hù)環(huán)境的方向發(fā)展。這些發(fā)展方向都需要先進(jìn)的合成工藝,即不能使用繁瑣的反應(yīng)步驟,控制污染物的排放量,選擇高效的催化劑和潔凈的反應(yīng)介質(zhì),如離子液為介質(zhì)的有機(jī)反應(yīng)等。

但是我們相信,面對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提出的高需求和新挑戰(zhàn),通過(guò)一代代有機(jī)化學(xué)工作者的艱苦努力和不懈創(chuàng)新,有機(jī)合成化學(xué)必將進(jìn)一步發(fā)展和完善,也必將繼續(xù)為人類美好的未來(lái)做出更大的貢獻(xiàn)。

綜上所述,自尿素合成以來(lái),有機(jī)合成化學(xué)經(jīng)歷了巨大發(fā)展,產(chǎn)生了許多新反應(yīng)、新概念、新方法和新技術(shù),推動(dòng)了有機(jī)化學(xué)迅速發(fā)展,構(gòu)筑了豐富多彩分子世界,推動(dòng)了與之相關(guān)的眾多基礎(chǔ)學(xué)科,交叉學(xué)科和應(yīng)用行業(yè)的產(chǎn)生與發(fā)展,為人類進(jìn)步和生活質(zhì)量提高做出了巨大貢獻(xiàn),我們要相信通過(guò)不懈努力,有機(jī)合成化學(xué)將會(huì)不斷完善與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇3

關(guān)鍵詞:催化劑;介質(zhì);有機(jī)電合成

中圖分類號(hào):O621.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1001-828X(2013)08-0-01

目前,綠色合成研究的方向是清潔合成、提高反應(yīng)的原子利用率、取代化學(xué)計(jì)量反應(yīng)試劑、新的溶劑和反應(yīng)介質(zhì)、危險(xiǎn)性試劑替代品、充分的反應(yīng)過(guò)程、新型的分離技術(shù)、改變反應(yīng)原料、新的安全化學(xué)品和材料、減少和最小化反應(yīng)廢棄物的產(chǎn)生等。綠色合成的目標(biāo)已為有機(jī)合成實(shí)現(xiàn)綠色合成指明了方向。近年來(lái),實(shí)現(xiàn)綠色合成的研究工作在不斷進(jìn)行,幾種可行的途徑已隱約可見。

一、使用環(huán)境友好催化劑,提高原子利用率

有機(jī)合成中,減少?gòu)U物的關(guān)鍵是提高原子利用率,所以在選擇合成途徑時(shí),除了考慮理論產(chǎn)率外,還應(yīng)考慮和比較不同途徑的原子利用率。

如二聯(lián)苯的合成,常規(guī)方法是以PdC12為催化劑,以含苯基的有機(jī)汞化合物為原料在吡啶中進(jìn)行,但操作過(guò)程較為復(fù)雜,原子利用率低。若以具有高反應(yīng)活性的GaP納米晶為催化劑,就可以直接以苯為原料,一步合成得到二聯(lián)苯。

再如對(duì)硝基苯甲酸乙酯的合成,常規(guī)方法是以濃硫酸為催化劑來(lái)合成的。這種方法,雖然催化劑(濃硫酸)價(jià)廉、活性高,但反應(yīng)復(fù)雜,副產(chǎn)物多,且濃硫酸腐蝕設(shè)備、污染環(huán)境。如果以價(jià)廉易得、性質(zhì)穩(wěn)定安全的苯磺酸為催化劑來(lái)合成就可以克服這些缺點(diǎn),且產(chǎn)率可達(dá)98.6%。

可見,在有機(jī)合成中,選擇合適的、環(huán)境友好的催化劑,則可以開發(fā)新的合成路線,縮短反應(yīng)步驟,提高原子利用率。

二、使用環(huán)境友好介質(zhì),改善合成條件

傳統(tǒng)的有機(jī)合成中,有機(jī)溶劑是最常用的反應(yīng)介質(zhì),但是有機(jī)溶劑的毒性和難以回收又使之成為對(duì)環(huán)境有害的因素。理想的有機(jī)合成,可以水為介質(zhì)進(jìn)行;可用超臨界液體為介質(zhì)進(jìn)行;可在無(wú)溶劑存在下進(jìn)行;可以離子液體為介質(zhì)進(jìn)行等。

①在有機(jī)合成中,用來(lái)代替有機(jī)溶劑是一條可行的途徑。這是因?yàn)樗堑厍蛏蠌V泛存在的一種天然資源,它價(jià)廉、無(wú)毒、不危害環(huán)境。盡管大多數(shù)有機(jī)化合物在水中溶解性很差,且易分解,但研究表明有些合成反應(yīng)不僅可以在水相中進(jìn)行,而且還具有很高的選擇性。最為典型的例子是環(huán)戊二烯與甲基乙烯酮發(fā)生的D-A環(huán)加成反應(yīng),在水中進(jìn)行較之在異辛烷中進(jìn)行速率快700倍。

②超臨界流體是當(dāng)物質(zhì)處于其臨界溫度和臨界壓力以上所形成的一種特殊狀態(tài)的流體,是一種介于氣態(tài)與液態(tài)之間的流體狀態(tài)。這種流體具有液體一樣的密度、溶解能力和傳熱系數(shù),具有氣體一樣的低粘度和高擴(kuò)散系數(shù),同時(shí)只需改變壓力或溫度即可控制其溶解能力并影響它為介質(zhì)的合成速率。在有機(jī)合成中,CO2由于其臨界溫度和臨界壓力較低、且具有能溶解脂溶性反應(yīng)物和產(chǎn)物、無(wú)毒、阻燃、價(jià)廉易得、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)而迅速成為最常用的超臨界流體。

③固態(tài)化學(xué)反應(yīng)的研究,使有些反應(yīng)可在無(wú)溶劑存在的環(huán)境下進(jìn)行,且比在溶液環(huán)境中的反應(yīng)能耗低、效果更好、選擇性更高,又不用考慮廢物處理問(wèn)題,有利于環(huán)境保護(hù)。例如,手性1,γ聯(lián)二萘酚的合成,常規(guī)方法是由β萘酚與FeC13在液相氧化偶聯(lián)制得,但會(huì)產(chǎn)生醌類副產(chǎn)物。而以FeC13-6H2O為氧化劑反應(yīng)就可以在固相進(jìn)行,且可得到產(chǎn)率為95%的聯(lián)二萘酚。

④離子液體,簡(jiǎn)單地說(shuō)就是安全離子組成的液體。目前研究最多的是在室溫左右呈液態(tài)的含有機(jī)正離子的一類物質(zhì)。例如,含N-烷基咪唑正離子的離子液體等。它們不僅可以作為有機(jī)合成的優(yōu)良溶劑,且具有難揮發(fā)等優(yōu)點(diǎn),對(duì)環(huán)境十分友好。

三、采用潔凈的有機(jī)電合成

電化學(xué)過(guò)程是潔凈技術(shù)的重要組成。由于電解一般無(wú)需使用危險(xiǎn)或者有毒試劑,且通常在常溫、常壓下進(jìn)行,所以在綠色合成中獨(dú)具魅力。例如,實(shí)現(xiàn)自由基環(huán)化反應(yīng),常規(guī)的方法是使用過(guò)量的三丁基錫烷,過(guò)程中存在的問(wèn)題是原子利用率低、使用和產(chǎn)生著有毒的錫試劑。然而,利用天然、無(wú)毒、手性的維生素B12為催化劑進(jìn)行催化反應(yīng),可在溫和、中性條件下完成。

四、運(yùn)用高效的多步合成技術(shù)

在藥物、農(nóng)用化學(xué)品等精細(xì)化學(xué)品的合成中,往往涉及分離中間體的多步驟反應(yīng)。為實(shí)現(xiàn)綠色合成,近年來(lái),研究發(fā)展的串聯(lián)反應(yīng)是非常有效的。串聯(lián)反應(yīng)包括有一瓶多步串聯(lián)和一瓶多組分串聯(lián)。前者是仿照生物體內(nèi)的多步鏈鎖式反應(yīng),使反應(yīng)在同一反應(yīng)器內(nèi)從原料到產(chǎn)物的多個(gè)步驟連續(xù)進(jìn)行,無(wú)需分離出中間體,又不產(chǎn)生相應(yīng)的廢棄物,和環(huán)境保持友好;后者是涉及至少3種不同原料的反應(yīng)于同一反應(yīng)器中進(jìn)行,而每步反應(yīng)都是下步反應(yīng)所必需的,而且原料分子的主體部分都融進(jìn)到最終產(chǎn)物中,這是一類高效的合成方法。

五、發(fā)展和應(yīng)用安全的化學(xué)品

發(fā)展和應(yīng)用對(duì)人和環(huán)境無(wú)毒、無(wú)危險(xiǎn)性的試劑和溶劑,以及其他實(shí)用化學(xué)用品,是實(shí)現(xiàn)綠色合成最直接的一環(huán)。可以采取適當(dāng)?shù)氖侄问鼓骋环肿拥亩拘越档投挥绊懫涔δ堋@纾骖惢衔锏亩拘裕J(rèn)為是由于腈類分解而生成氰離子產(chǎn)生的。若將腈的α位進(jìn)行取代,使其難生成自由基而不產(chǎn)生氰離子,則可使毒性降低,而反應(yīng)功能不受影響。又如,人們開發(fā)的新型化工原料碳酸二甲酯,以其較高的反應(yīng)活性和低微的毒性,代替了劇毒的光氣和硫酸二甲酯,從而被譽(yù)為21世紀(jì)的“綠色化工原料”。

總之,綠色合成作為新的科學(xué)前沿已逐步形成,但真正發(fā)展還需要從觀念上、理論上、合成技術(shù)上等,對(duì)傳統(tǒng)的、常規(guī)的有機(jī)合成進(jìn)行不斷的改革和創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn):

篇4

關(guān)鍵詞:綠色化學(xué)理念;有機(jī)化學(xué)教學(xué);滲透

中圖分類號(hào):O622 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

有機(jī)化學(xué)的不斷發(fā)展一方面促進(jìn)了人類生活質(zhì)量的提高,另一方面則對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重污染。綠色化學(xué)則有助于從源頭上遏制污染。有機(jī)化學(xué)是大學(xué)階段藥學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程,綠色化學(xué)則是有機(jī)化學(xué)發(fā)展的新階段。因而,在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué),是教學(xué)改革的發(fā)展方向之一。

1.有機(jī)化學(xué)教學(xué)滲透綠色化學(xué)的重要意義

當(dāng)前,綠色化學(xué)在西方蓬勃發(fā)展,也引起了我國(guó)政府的極大重視。綠色化學(xué)是對(duì)可持續(xù)發(fā)展理念的貫徹,有利于促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展,因而開展綠色化學(xué)宣傳及教育意見成為當(dāng)務(wù)之急。高校教育的目的在于培養(yǎng)高素質(zhì)人才,是進(jìn)行綠色化學(xué)宣傳及教育的最優(yōu)選擇。在藥學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)課程中滲透綠色教學(xué)最為合適,因?yàn)橛袡C(jī)化學(xué)與綠色化學(xué)的研究?jī)?nèi)容高度相關(guān)。高校有機(jī)化學(xué)任課教師需要在有機(jī)化學(xué)課中為學(xué)生介紹化學(xué)學(xué)科發(fā)展的新形勢(shì),并且推廣新的研究方法。

2.將綠色化學(xué)滲透有機(jī)化學(xué)教學(xué)中

(1)不同種類的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性。所謂“原子經(jīng)濟(jì)性”,即反應(yīng)物中原子進(jìn)入產(chǎn)物的量。理想狀態(tài)的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)是反應(yīng)物中的全部原子都進(jìn)入產(chǎn)物,因而,教師需要在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)教學(xué)中強(qiáng)調(diào)原子經(jīng)濟(jì)性[1]。例如,加成反應(yīng)是把反應(yīng)物的所有原子加入另外一個(gè)反應(yīng)物上,原料中原子得到充分利用,其原子經(jīng)濟(jì)性是100%。

(2)不同種類的有機(jī)化合物均與綠色化學(xué)相關(guān)。在有機(jī)化學(xué)教材中,有機(jī)化合物基本與綠色化學(xué)相關(guān)。例如,鹵代烴,如果排放的氯氟烴量過(guò)大,臭氧層就會(huì)遭到破壞。氯氟烴進(jìn)入大氣,在光的作用下產(chǎn)生分解現(xiàn)象,大量的氯自由基就會(huì)釋放出來(lái),導(dǎo)致產(chǎn)生連鎖反應(yīng),使臭氧分子受到更為嚴(yán)重的破壞。

3.將綠色化學(xué)理念滲透有機(jī)合成教學(xué)中

(1)反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性。合成反應(yīng)過(guò)程中,降低廢物排放比例的核心是提升目標(biāo)產(chǎn)物的原子經(jīng)濟(jì)性及選擇性。例如,教師可以為學(xué)生介紹新型的催化氧化法,就是把銀作為催化劑,使用氧氣氧化乙烯,進(jìn)而合成環(huán)氧乙烷,這種反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性可達(dá)到100%。

(2)反應(yīng)原料綠色化。在當(dāng)前化學(xué)反應(yīng)中有毒有害的原料使用較多,它們會(huì)對(duì)人體健康造成不利影響。例如,教師在講解制備α-甲基丙烯酸甲酯時(shí),通常的方法是將丙酮作為原料,并與氫氰酸進(jìn)行反應(yīng),并在濃硫酸作用下加以合成。教師需要幫助學(xué)生分析這種方法的缺陷,也就是指出氫氰酸的毒性及濃硫酸的腐蝕性,可這個(gè)反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性很低,可考慮為學(xué)生介紹一種新的方法。

(3)催化劑的綠色化。教師在講授傅-克反應(yīng)時(shí),規(guī)定的催化劑是三氯化鋁。但是,這種物質(zhì)容易水解,并且腐蝕設(shè)備,與綠色化學(xué)的要求不符。教師應(yīng)當(dāng)為學(xué)生講解新的催化物,比如,固體超強(qiáng)酸、分子篩催化劑、離子液體等。

(4)溶劑的綠色化。在進(jìn)行有機(jī)反應(yīng)時(shí),溶劑也發(fā)揮著重要作用。較為常用的溶劑包括苯類芳香烴、鹵代烴 等[2]。但是,大多數(shù)有機(jī)溶劑是存在一定毒性的,并且容易揮發(fā),揮發(fā)物進(jìn)入空氣,經(jīng)過(guò)陽(yáng)光照射,就會(huì)產(chǎn)生光化學(xué)煙霧,引發(fā)呼吸系統(tǒng)的疾病。教師可以為學(xué)生講解幾種綠色溶劑,比如,水、超臨界流體、離子液體等。

(5)合成方法的綠色化。通常條件下,化學(xué)教材中羧酸的脫酸反應(yīng)內(nèi)容只會(huì)簡(jiǎn)單介紹柯爾伯反應(yīng),教師應(yīng)該為學(xué)生適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充一些綠色化學(xué)知識(shí)。相較于一般有機(jī)合成,有機(jī)點(diǎn)合成的優(yōu)勢(shì)在于不需要添加氧化還原試劑,在常溫環(huán)境下就能進(jìn)行,控制反應(yīng)則通過(guò)調(diào)節(jié)電流密度和電位來(lái)實(shí)現(xiàn),自動(dòng)控制十分方便。

4.結(jié)語(yǔ)

綠色化學(xué)提出了嶄新的理念及方法,是化學(xué)發(fā)展的一大趨勢(shì),因而,在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念仍然是教育界需要研究和推進(jìn)的課題,這有助于拓寬學(xué)生視野,為實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

篇5

一、2-氯吡啶的合成方法

(一)多步取代法

多步取代法是先由氨鈉與甲苯回流下滴加吡啶制得2-氨基吡啶,2-氨基吡啶再進(jìn)行重氮化和桑德邁爾反應(yīng),生成2-氯吡啶。該路線所用原料氨鈉屬一級(jí)易燃品,易爆炸,不可與水和空氣接觸。而且合成工藝步驟多,收率低,已基本淘汰無(wú)工業(yè)化生產(chǎn)價(jià)值。

另有資料介紹氯化氫、三氧化二氮與2-氨基吡啶反應(yīng)也可制備2-氯吡啶,以2-氨基吡啶計(jì),總收率超過(guò)85%。但最大的問(wèn)題是該工藝路線所用三氧化二氮不易制取。

(二)吡啶N-氧化物法

吡啶N-氧化物法是將吡啶與過(guò)氧化氫反應(yīng),生成吡啶N-氧化物,之后再與氯氣反應(yīng)生成2-氯代吡啶N-氧化物,還原后得到2-氯吡啶。該路線是傳統(tǒng)的合成方法,技術(shù)成熟簡(jiǎn)單,但是路線冗長(zhǎng),有一定三廢污染,收率較低。

(三)2-羥基吡啶法

2-羥基吡啶法是將2-羥基吡啶用氯化亞礬、五氯化磷等氯化劑氯化,羥基與氯原子發(fā)生置換反應(yīng),最后得到2-氯吡啶[1]。該法工藝簡(jiǎn)單,但是原料2-羥基吡啶來(lái)源困難,一般不采用。

(四)吡啶直接氯化法

吡啶直接氯化法是將吡啶與氯氣進(jìn)行光氯化,控制氯化深度,可以得到2-氯吡啶和2,6-二氯吡啶,而且兩種產(chǎn)品可以自由調(diào)節(jié)比例,產(chǎn)品經(jīng)分離后分別得到2-氯吡啶和2,6-二氯吡啶,反應(yīng)中氯自由基可以用紫外線引發(fā),也可由加熱引發(fā),如世界上2-氯吡啶主要生產(chǎn)廠家住友精化就采用該技術(shù),以紫外線為引發(fā)劑[2]。該路線是目前世界上廣泛采用的先進(jìn)的合成工藝路線,原料易得,工藝過(guò)程簡(jiǎn)單,但是工藝控制比較困難。例如此工藝中,2-氯吡啶的產(chǎn)率和純度深受反應(yīng)溫度的影響,產(chǎn)率由低到中不等。Kamei Noboru在160℃行光氯化時(shí),2-氯吡啶及2,6-二氯吡啶的產(chǎn)率分別為60.8%和28.7%;而徐炳祥在190℃氯化時(shí),2-氯吡啶的產(chǎn)率卻只有31%。另外,紫外光強(qiáng)度、氯氣濃度、接觸時(shí)間、溶劑稀釋與攪拌情況及后處理等因素對(duì)產(chǎn)率也有很大影響。

二、2-氯吡啶的應(yīng)用

2-氯吡啶具有雜環(huán)的特殊結(jié)構(gòu),因而表現(xiàn)出許多獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)和較好的生理活性,成為合成新型醫(yī)藥和農(nóng)藥的重要原料。近年來(lái)2-氯吡啶在醫(yī)藥、日化和農(nóng)藥領(lǐng)域應(yīng)用研究方興未艾,新的用途層出不窮,而且由其合成的藥品醫(yī)藥療效好,副作用低,合成的農(nóng)藥具有高效、低毒、低殘留和高選擇性的特點(diǎn),符合世界農(nóng)藥發(fā)展趨勢(shì),成為醫(yī)藥和農(nóng)藥界的研究熱點(diǎn),需求增加非常迅速。

(一)在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用

2-氯吡啶中的氯原子能被親核試劑取代,如苯基乙腈和 2-氯吡啶用強(qiáng)堿吡啶基化,然后再烷基化、水解、脫羧,可生產(chǎn)抗組胺劑――非尼拉敏(Pheniramine),用于治療各種過(guò)敏性疾病和普通感冒。醫(yī)藥工業(yè)以2-氯吡啶為原料還可以合成多種重要的藥物:抗組胺藥――馬來(lái)酸氯苯那敏;抗心律失常藥――雙異丙吡胺(disopyramide);中猩窬興奮藥――醋哌甲酯(利他林,methyl phendate);鎮(zhèn)咳止痰藥――吡哌乙胺(picoperine);抗心律不齊藥――達(dá)舒平(dispyramide)等,都是以2-氯吡啶為原料生產(chǎn)的。

(二)在日化工業(yè)中的應(yīng)用

2-氯吡啶是一種重要的精細(xì)化工產(chǎn)品的中間體,廣泛應(yīng)用于日用化工領(lǐng)域。2-氯吡啶氧化后得 2-氯吡啶氮氧化物,它和硫氫化鈉反應(yīng)后得巰氧吡啶,其鋅鹽即吡啶硫酮鋅(zincpyrithione,簡(jiǎn)稱ZPT)是優(yōu)良的殺真菌劑、抗鱗片化劑和抗溢脂劑,具有止癢、去頭皮屑、減少脫發(fā)和保護(hù)頭發(fā)色澤等功效。目前世界著名品牌的洗護(hù)發(fā)產(chǎn)品均將其配伍在香波及護(hù)發(fā)液中,具有廣泛的市場(chǎng)。

(三)在農(nóng)藥工業(yè)中的應(yīng)用

近年來(lái),由于農(nóng)藥開發(fā)以低毒、高效、低殘留和高選擇性為方向,含氮雜環(huán)的農(nóng)藥成為新農(nóng)藥開發(fā)的重點(diǎn),新品種不斷涌現(xiàn),使2-氯吡啶在農(nóng)藥合成中的需求不斷擴(kuò)大。

2-氯吡啶氮氧物經(jīng)過(guò)硝化得 2-氯-4-硝基吡啶,還原后得 2-氯-4-氨基吡啶,它是合成N-(2-氯-4-吡啶基)脲類新型植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的關(guān)鍵單體,是制備氯吡脲(forchlorfenuron)的必備中間體。氯吡脲是一類全新的高活性、低毒、廣譜植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,具細(xì)胞分裂活性,其作用機(jī)理與嘌呤型細(xì)胞分裂素(激動(dòng)素、玉米素)相同,但活性比它們高 10 ~100 倍。

由2-氯吡啶還可以合成多種高效農(nóng)藥。2-氯吡啶深度氯化可得2,6-二氯吡啶,2,6-二氯吡啶在NaOH存在下水解生成6-氯-2-吡啶酚,然后氯化得到3,5,6-三氯-2-吡啶酚,可用于生產(chǎn)高效、廣譜、低殘留有機(jī)磷殺蟲劑、殺螨劑、毒死蜱(chlorpyrifos)和高效低毒除草劑綠草定(triclopyr)等。

2-氯吡啶也是合成吡硫霉凈(2-巰基吡啶 N-氧化物鈉)和其它防腐劑的中間體,其合成的吡啶硫酮(pyrithione)及其吡啶硫酮鹽是高效低毒的防菌防霉劑,廣泛用于化工、涂料、工業(yè)水處理等各個(gè)領(lǐng)域,同時(shí)其鈉鹽也是果樹、花生、麥類、蔬菜的有效殺菌劑,是優(yōu)良的蠶用消毒劑。

近年來(lái),2-氯吡啶的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,需求增長(zhǎng)很快,已引起廣泛關(guān)注。由于我國(guó)生產(chǎn)2-氯吡啶企業(yè)較少,產(chǎn)量較低,其數(shù)量和質(zhì)量尚不能滿足國(guó)內(nèi)醫(yī)藥、農(nóng)藥、日化等行業(yè)的發(fā)展和出口的需要。如何進(jìn)一步改進(jìn) 2-氯吡啶的生產(chǎn)工藝――改善操作條件,降低能耗,提高產(chǎn)率和完善三廢處理等,有待于人們繼續(xù)探索和努力。

參考文獻(xiàn):

篇6

1我國(guó)有機(jī)化學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1我國(guó)有機(jī)化學(xué)所取得的良好成果

首先,經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,我國(guó)有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的人才不斷增多,國(guó)際有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)留有我國(guó)有機(jī)化學(xué)研究者聲譽(yù),部分學(xué)者已經(jīng)成為國(guó)際著名雜志的編委和副主編,如楊丹教授已經(jīng)成為有機(jī)化學(xué)快報(bào)副主編,極大的增強(qiáng)了我國(guó)有機(jī)化學(xué)研究者的工作信心[1]。其次,我國(guó)很多高校和科研部門已擁有世界先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,工作條件也與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相差無(wú)幾。再者,有機(jī)合成化學(xué)與金屬有機(jī)化學(xué)已經(jīng)走在世界有機(jī)化學(xué)研究前列,不對(duì)稱合成研究也取得了喜人成績(jī),在國(guó)際中,我國(guó)學(xué)者充分展露頭角。最后,我國(guó)以北京大學(xué)為首的諸多高校開始重視有機(jī)化學(xué)的研究,并在化學(xué)期刊上發(fā)表了大量具有代表性的論文,其質(zhì)量也在逐年上升。如北京大學(xué)僅在2010年就發(fā)表了55篇與有機(jī)化學(xué)相關(guān)的論文。

1.2其中存在的問(wèn)題

在取得成績(jī)的同時(shí),也存在一定問(wèn)題,這也是相關(guān)研究者需要重視的方面。首先,帶有鮮明新穎的系統(tǒng)研究偏少,很多研究涉面較窄,通常以跟蹤熱點(diǎn)為主,通俗的說(shuō)就是跟風(fēng)現(xiàn)象嚴(yán)重,研究缺乏創(chuàng)新性,論文內(nèi)容萬(wàn)變不離其中。以有機(jī)合成化學(xué)研究為例,很多論文研究的都是合成方法,并不重視是否真的具有實(shí)用性。其次,很少有針對(duì)國(guó)家建設(shè)與社會(huì)發(fā)展的研究,對(duì)于有機(jī)化學(xué)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的研究更是寥寥無(wú)幾。再者,有機(jī)化學(xué)的研究隊(duì)伍還不夠壯大,各項(xiàng)研究都存在研究隊(duì)伍縮小的情況。最后,在研究上并不注重與其他學(xué)科的聯(lián)系,只是一味在自己領(lǐng)域進(jìn)行研究,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)關(guān)于有機(jī)化學(xué)的研究還是很少,發(fā)表的論文質(zhì)量也不如發(fā)達(dá)國(guó)家,同時(shí),相應(yīng)的評(píng)價(jià)機(jī)制還有待于提高。

2我國(guó)有機(jī)化學(xué)發(fā)展趨勢(shì)的展望

2.1發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)階段,有機(jī)化學(xué)的發(fā)展異常迅猛,研究?jī)?nèi)容也在不斷變化,隨著時(shí)代的發(fā)展,綠色化學(xué)被提到日常研究中,受到全世界人民的關(guān)注,對(duì)其研究也就成為了有機(jī)化學(xué)的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容,同時(shí),學(xué)科與學(xué)科之間的滲透逐漸增多,更是推動(dòng)了有機(jī)化學(xué)進(jìn)一步向前發(fā)展[2]。在未來(lái)有機(jī)化學(xué)研究將重視以下內(nèi)容:首先,重點(diǎn)研究小分子活化與惰性化學(xué)鍵活化,綠色化學(xué)對(duì)原子提出了新型要求,尤其是不對(duì)稱催化的研究更是關(guān)鍵,對(duì)其研究以便降低污染。其次,注重對(duì)化學(xué)生物的研究,這項(xiàng)研究主要是將有機(jī)化學(xué)與生命科學(xué)聯(lián)系在一起,著重兩者之間存在的相互作用,并研究有機(jī)超分子的設(shè)計(jì)與合成。最后,研究具備獨(dú)特生理活性的各種有機(jī)分子,同時(shí)研究一切與能源開發(fā)與利用有關(guān)的各種有機(jī)化學(xué),以及關(guān)注化學(xué)信息學(xué)的研究,進(jìn)而充分發(fā)揮有機(jī)化學(xué)的作用。

2.2發(fā)展方法

首先,應(yīng)遵從國(guó)家相關(guān)部門的領(lǐng)導(dǎo),注意學(xué)科與學(xué)科之間的融合,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。有機(jī)化學(xué)是我國(guó)重要研究?jī)?nèi)容,作為有機(jī)化學(xué)研究者應(yīng)具有良好的主動(dòng)性,積極融入到各領(lǐng)域中,尤其是能源領(lǐng)域與環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域,通過(guò)研究真正實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)目標(biāo),不斷擴(kuò)寬有機(jī)化學(xué)研究領(lǐng)域,壯大有機(jī)化學(xué)研究隊(duì)伍,有機(jī)化學(xué)并不是完全獨(dú)立的學(xué)科,它需要與其他學(xué)科融合才能不斷發(fā)展,只有這樣才能創(chuàng)新有機(jī)化學(xué)研究。其次,由于有機(jī)化學(xué)的分支學(xué)科存在明顯的縮水情況,作為國(guó)家基金委應(yīng)看到這一點(diǎn),應(yīng)加大對(duì)有機(jī)化各學(xué)科的資金投入,為其提供必要的資金支持。對(duì)于有機(jī)分析等熱門學(xué)科的研究應(yīng)突破傳統(tǒng),避免研究流于形式化,創(chuàng)新研究?jī)?nèi)容。同時(shí),為其創(chuàng)設(shè)良好的評(píng)價(jià)機(jī)制,根據(jù)研究方向與內(nèi)容的不同,設(shè)定不同的資助方式。最后,要突破研究傳統(tǒng),進(jìn)入新型研究領(lǐng)域最重要的就是具有創(chuàng)新思維與能力,根據(jù)國(guó)家現(xiàn)階段所重視的內(nèi)容展開課題研究,對(duì)于挑戰(zhàn)性較大的研究要做好長(zhǎng)期準(zhǔn)備。在擬定研究課題時(shí),應(yīng)將推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、促進(jìn)社會(huì)發(fā)展融入其中,尤其是重點(diǎn)研究怎樣減少化學(xué)污染,真正發(fā)揮有機(jī)化學(xué)的作用。國(guó)家基金委應(yīng)為有機(jī)化學(xué)研究創(chuàng)設(shè)良好的建設(shè)研究環(huán)境,提供先進(jìn)的研究設(shè)備。整頓剽竊他人論文觀點(diǎn)等不正之風(fēng),使研究人員樹立良好的創(chuàng)新意識(shí)。

3結(jié)語(yǔ)

篇7

1.0h,產(chǎn)物收率達(dá)96%以上。

關(guān)鍵詞:SO3/γAl2O3-;固體酸催化劑;環(huán)己酮;乙二醇;環(huán)己酮乙二醇縮酮

醛或酮和醇縮合生成縮醛或縮酮,在工業(yè)上占有重要的位置,在有機(jī)合成中常用來(lái)保護(hù)羰基和羥基或作為有機(jī)合成中間體〔1〕,有些縮酮還是食用香料〔2〕。其反應(yīng)原理為:以醇為原料,在酸性催化劑作用下,與醛或酮發(fā)生親核加成反應(yīng),首先生成半縮醛或半縮酮,進(jìn)而生成縮醛或縮酮〔1〕。

環(huán)己酮與乙二醇縮合而成的環(huán)己酮乙二醇縮酮是一種重要的有機(jī)合成中間體及特殊反應(yīng)溶劑,具有花木、薄荷香味,且香味柔和,有較好的定香作用,作為香料用于日用香精和食品香精中〔3〕。其合成方法是以環(huán)己酮和乙二醇為原料,在酸性催化劑作用下,加熱生成。傳統(tǒng)的催化劑為液體無(wú)機(jī)酸,如H2SO43,HCl,H3PO4等〔4〕,此法具有工藝成熟,催化劑易得等優(yōu)點(diǎn),但存在設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,產(chǎn)物復(fù)雜和具有三廢污染等缺點(diǎn)。近年來(lái)國(guó)內(nèi)研究替代無(wú)機(jī)酸為催化劑合成環(huán)己酮乙二醇縮酮的文獻(xiàn)報(bào)道很多,如使用無(wú)機(jī)酸鹽〔5-6〕、Lewis酸〔7〕、沸石〔8〕、雜多酸〔9-10〕、固體超強(qiáng)酸〔11〕等作為催化劑,對(duì)環(huán)己酮乙二醇縮酮具有良好的催化活性。姚瑞平等合成SO3/γAl2O3-固體酸催化劑,其強(qiáng)酸位的酸強(qiáng)度稍弱于傳統(tǒng)的固體超強(qiáng)酸SO42-/γ-Al2O3,但要略強(qiáng)于HZSM-5〔12〕。本文采用該固體酸做催化劑,合成環(huán)己酮乙二醇縮酮,與其他催化劑相比,具有催化活性好,產(chǎn)品收率高,制備容易等特點(diǎn)。是一種值得推廣的固體酸催化劑。同時(shí),也值得工業(yè)生產(chǎn)借鑒。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1試劑與儀器

美國(guó)Varian FTS-700紅外光譜儀;WAY-2S型阿貝折光儀(上海精科儀器公司);JJ-1型大功率電動(dòng)攪拌器(江蘇國(guó)華儀器廠),

環(huán)己酮(CP.),上海試劑四廠;乙二醇(CP.),無(wú)錫試劑廠;環(huán)己烷(AR.),上海市試劑廠;無(wú)水硫酸鎂(AR.),中國(guó)醫(yī)藥集團(tuán)上

海化學(xué)試劑公司。γ-Al2O3、SO3/γAl2O3-自制。

1.2 催化劑的制備

SO3/γAl2O3-固體酸催化劑參照文獻(xiàn)〔12〕方法制備。

1.3 環(huán)己酮乙二醇縮酮的合成

在100mL三口燒瓶中加入環(huán)己酮20.8mL(0.20mol)和乙二醇7.8 mL(0.28mol)及環(huán)己烷10mL,再加入自制的SO3/γAl2O3-固體酸催化劑0.5g。安裝攪拌裝置和帶分水器的回流冷凝裝置及溫度計(jì),分水器中事先加入略低于支管1-2mm的環(huán)己烷。緩慢加熱,回流分水,大約1.0h以后,無(wú)水分出。停止加熱,稍冷后,分出燒瓶中的催化劑和分水器中的水層并稱量分出的水量,計(jì)算轉(zhuǎn)化率。將有機(jī)層合并,用無(wú)水硫酸鎂干燥。蒸餾出前餾分,回收環(huán)己烷。再收集174-180℃餾分,得無(wú)色透明具有一定果香味的液體,即為環(huán)己酮乙二醇縮酮。測(cè)其折光率和紅外光譜。稱量計(jì)算收率。

1.4 產(chǎn)物的分析與結(jié)構(gòu)表征

按本法合成的環(huán)己酮乙二醇縮酮精制產(chǎn)品為無(wú)色透明液體,具有水果香味。折光率n20D為1.4582,與文獻(xiàn)〔13〕值(n20D為1.4583)基本一致。紅外光譜測(cè)定結(jié)果如下:δC-H=2938、2863cm-1,為C-H的伸縮振動(dòng)吸收峰;νC-H=1451、1367 cm-1,為C-H的彎曲振動(dòng)吸收峰;δC-O=1162、1101 cm-1,為醚鍵C-O的伸縮振動(dòng)吸收峰;未見醇和醛的吸收峰。結(jié)果與文獻(xiàn)〔5〕譜圖相吻合。證明本實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)品為環(huán)己酮乙二醇縮酮。

2 結(jié)果與討論

2.1 催化劑用量對(duì)環(huán)己酮乙二醇縮酮收率的影響

催化劑在縮酮合成中起著至關(guān)重要的作用。固定環(huán)己酮20.8mL(0.20mol),乙二醇6.7mL(0.24mol),環(huán)己烷10mL,回流時(shí)間

1.0h,等因素不變。改變催化劑SO3/γAl2O3-固體酸的量,以考察SO3/γAl2O3-固體酸催化劑的用量對(duì)環(huán)己酮乙二醇縮酮收率的影響,結(jié)果見表1。

由表1可以看出,只要加入少量催化劑,反應(yīng)即可進(jìn)行,可見SO3/γAl2O3-固體酸對(duì)該反應(yīng)具有良好的催化活性。當(dāng)催化劑用量在0.5g以前,隨著催化劑的增加,產(chǎn)品收率顯著提高,當(dāng)達(dá)到0.5g時(shí),產(chǎn)品收率迅速達(dá)到97.7%,隨后,隨著催化劑的增加,產(chǎn)品收率提高不顯著,所以,取催化劑用量0.5g為適宜。

2.2 酮醇摩爾比對(duì)產(chǎn)品收率的影響

反應(yīng)物的摩爾比對(duì)收率有很大的影響。固定環(huán)己酮20.8mL(0.20mol),催化劑0.5g,改變乙二醇的量,其他條件同

1.3。以考察環(huán)己酮和乙二醇的摩爾比環(huán)己酮乙二醇縮酮收率的影響,其結(jié)果見表2。

從表2可以看出,隨著環(huán)己酮與乙二醇摩爾比的增加,產(chǎn)品收率明顯提高,當(dāng)達(dá)到

1.0:

1.2時(shí),達(dá)到最高97.7%,以后增加繼續(xù)增加酮醇摩爾比,收率有所下降,可能是由于乙二醇分子間脫水生成二氧六環(huán)緣故。因此,最佳摩爾比選擇n(環(huán)己酮):n(乙二醇)=

1.0:

1.2為宜。

2.3 回流反應(yīng)時(shí)間對(duì)縮酮收率的影響

回流反應(yīng)時(shí)間同樣是影響縮酮收率的一個(gè)重要因素。改變回流反應(yīng)時(shí)間,其他條件同1.3考察反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)收率的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3數(shù)據(jù)表明,回流反應(yīng)時(shí)間短,反應(yīng)不充分,當(dāng)反應(yīng)時(shí)間1.0h時(shí),收率最高,達(dá)到97.7%,1.25h后,再增加反應(yīng)時(shí)間,收率反而降低,這是由于隨著反應(yīng)時(shí)間的增加,副反應(yīng)也會(huì)增多,產(chǎn)品收率自然會(huì)降低緣故。固取回流時(shí)間

1.0h為適宜。

2.4 帶水劑用量對(duì)產(chǎn)品收率的影響

帶水劑可以利用共沸蒸餾代出反應(yīng)生成的水,使反應(yīng)向生成縮酮的方向進(jìn)行。改變帶水劑環(huán)己烷用量,其他條件同1.3,以考察帶水劑環(huán)己烷的用量對(duì)產(chǎn)品收率的影響。結(jié)果見表4。

帶水劑加入的多少,將影響反應(yīng)體系的溫度。加入的少,使反應(yīng)體系溫度升高,這也帶來(lái)副反應(yīng)速度的增加;加入過(guò)多,則降低反應(yīng)溫度,使反應(yīng)進(jìn)行的不完全或者降低反應(yīng)速度。由表4數(shù)據(jù)可知,帶水劑環(huán)己烷的用量以10mL為宜。

2.5 重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)

為了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論,采用以上優(yōu)化條件進(jìn)行了5次平行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果見表5。

由表5可以看出,在所選最佳工藝條件下,環(huán)己酮乙二醇縮酮收率在97.0%以上,說(shuō)明該工藝條件收率高,重現(xiàn)性好,所選條件是可信的。

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3 結(jié)論

a、SO3/γAl2O3-固體酸對(duì)催化合成環(huán)己酮乙二醇縮酮具有很好的催化活性,最佳工藝條件為:環(huán)己酮20.8mL(0.20mol),n(環(huán)己酮):n(乙二醇)=1.0:1.2,SO3/γAl2O3-固體酸0.5g,環(huán)己烷10mL,反應(yīng)回流時(shí)間1h,產(chǎn)品收率可達(dá)97%以上。

b、SO3/γAl2O3-固體酸與其他催化劑相比,對(duì)于合成環(huán)己酮乙二醇縮酮具有催化活性好,產(chǎn)品收率高等特點(diǎn),對(duì)于工業(yè)合成該類化合物具有一定指導(dǎo)意義。

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篇8

【關(guān)鍵詞】綠色化學(xué);制藥;西藥;應(yīng)用

綠色化學(xué)是基于傳統(tǒng)化學(xué)的基礎(chǔ)上形成的,它的出現(xiàn)是以創(chuàng)新為基礎(chǔ)而非遵章守舊,是利用可持續(xù)發(fā)展策略為指導(dǎo)形成的一種綜合性技術(shù)理念。這一技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展中無(wú)論是工業(yè)還是商業(yè)上,都有著舉足輕重的地位,也發(fā)揮出重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但是在應(yīng)用的過(guò)程中,我們必須要認(rèn)識(shí)到它的重要性,從可持續(xù)發(fā)展的角度入手,以其基本設(shè)計(jì)策略實(shí)現(xiàn)功能的最大發(fā)揮,從而為西藥研發(fā)工作的開展提供技術(shù)指導(dǎo)。

1.綠色化學(xué)概述

1.1綠色化學(xué)背景

綠色化學(xué)的研究是基于化學(xué)理論和研究實(shí)踐的基礎(chǔ)上形成的,它使得我們的衣食住行各個(gè)方面都發(fā)生了翻天覆地的變化,同時(shí)在醫(yī)藥治療方面更是取得了突飛猛進(jìn)的突破。它在給我們帶來(lái)重大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也使得整個(gè)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的威脅和污染,嚴(yán)重影響著人類的生存健康。自從上個(gè)世紀(jì)八十年代至今,人們對(duì)于自身健康問(wèn)題的逐漸重視和對(duì)環(huán)保、節(jié)能生活理念的提出,以各種新技術(shù)、新方法為主的生產(chǎn)模式逐漸受到人們重視,也使得整個(gè)制藥生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生了深刻的變革。

1.2綠色化學(xué)分析

1.2.1綠色化學(xué)含義

所謂的綠色化學(xué)主要指的是在化學(xué)生產(chǎn)的過(guò)程中以無(wú)毒、無(wú)害的原材料為主,以催化劑、融合劑為核心選擇出具備高選擇性、高轉(zhuǎn)化率且不產(chǎn)生或者少產(chǎn)生副產(chǎn)品且不對(duì)環(huán)境造成污染的一種工作新技術(shù),它的應(yīng)用是通過(guò)采用新的合成和反應(yīng)方式,從合成反應(yīng)入手、以優(yōu)化改進(jìn)反應(yīng)流程為目的來(lái)減少能量損耗的一種現(xiàn)代化技術(shù)手段,從根本上消除環(huán)境污染問(wèn)題。

1.2.2綠色化學(xué)研究?jī)?nèi)容

綠色化學(xué)在應(yīng)用的過(guò)程中注重安全這一概念,因?yàn)檫@一概念不僅是針對(duì)人類的健康,還包含了人體生命周期、生態(tài)環(huán)境、動(dòng)植物生長(zhǎng)的具體影響,但是就整個(gè)工作的開展進(jìn)行分析,其在工作中所需要研究的問(wèn)題包含了以下三個(gè)方面:

(1)原子經(jīng)濟(jì)性。

原子經(jīng)濟(jì)性概念是最早由美國(guó)人提出的一種新概念,它的應(yīng)用最為關(guān)鍵的內(nèi)容在于如何引導(dǎo)人們有機(jī)的去完成各項(xiàng)事件,同時(shí)以原子經(jīng)濟(jì)性為主的應(yīng)用流程主要是概念中如何確定上合計(jì)成分,是利用原理轉(zhuǎn)化產(chǎn)物為基礎(chǔ),以有效的選擇性為核心進(jìn)行工作的,但是這一選擇并非是單純的選擇要求,更多的是注重高度和經(jīng)濟(jì)性的選擇,盡可能的在工作中利用各種原子材料。因而,我們可以看出在整個(gè)管理工作中,綠色化學(xué)是否能夠得到有效的落實(shí)其關(guān)鍵在于原子經(jīng)濟(jì)性能否得到有效的控制。

(2)手性合成。

當(dāng)今世界本身是一個(gè)手性世界,其中構(gòu)成生命體生物分子絕大部分都是以單純的一種形態(tài)存在的。而生物活性作為手性化合物中的重要組成,無(wú)論是藥物還是其他的受體部分,都是以手性的方式相互促進(jìn)和推動(dòng)的。因此,藥物的兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的體系在參與認(rèn)識(shí)作用方面也發(fā)揮著至關(guān)重要的意義。近年來(lái),現(xiàn)代化藥物化學(xué)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛,它也成為了人們身體健康和生態(tài)平衡的指導(dǎo)性理念。

1.3綠色化學(xué)的發(fā)展前景

1.3.1呼吁綠色經(jīng)濟(jì)

在生活方面,人們?cè)谀壳暗纳詈蜕a(chǎn)中已經(jīng)離不開綠色消費(fèi)、使用綠色產(chǎn)品,處于近年來(lái)各種食品安全和醫(yī)藥安全問(wèn)題的出現(xiàn),以節(jié)能、健康、高質(zhì)、安全為主的生產(chǎn)體系越來(lái)越受到人們的重視。綠色經(jīng)濟(jì)便是基于這種社會(huì)背景下提出的發(fā)展新流程,它的出現(xiàn)為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指明了新方向,也為社會(huì)現(xiàn)代化建設(shè)提供了技術(shù)參考。

1.3.2綠色科技觀是根本

在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展中,以新技術(shù)、新理念的發(fā)展歷程越來(lái)越受到人們的關(guān)注,它在應(yīng)用的過(guò)程中越來(lái)越多的呼吁協(xié)調(diào)發(fā)展,使得其中存在的各種問(wèn)題都得到了有效的解決,也使得整個(gè)工作流程發(fā)生了翻天覆地的變化。

2.應(yīng)用

2.1原子經(jīng)濟(jì)性

“原子經(jīng)濟(jì)性”的概念是1991年美國(guó)著名化學(xué)家Tr0st提出的。他提出在合成設(shè)計(jì)中經(jīng)濟(jì)地利用原子,避免使用保護(hù)基團(tuán)及離去基團(tuán),這樣就不會(huì)產(chǎn)生廢物而對(duì)環(huán)境友好。Tr0st認(rèn)為,合成效率包括兩個(gè)方面:一是選擇性,一是原子經(jīng)濟(jì)性,即原料分子中轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物的原子可占的白分比。一個(gè)有效的合成反應(yīng)不但有高度的選擇性,而且必須具備較高的原子經(jīng)濟(jì)性,盡可能地利用原料分子中的原子。原子經(jīng)濟(jì)性“是綠色化學(xué)的基本原理之一。

2.2手性合成

人類周圍的世界是手性的,構(gòu)成生命體系的生物大分子的大多數(shù)重要的構(gòu)件僅以一種對(duì)映形態(tài)存在。生物活性的手性化合物,例如藥物,與它的受體部分以手性的方式相互作用。因此,藥物的兩個(gè)對(duì)映體以不同的方式參與作用并導(dǎo)致不同的效果。因此開發(fā)單一對(duì)映異構(gòu)體的手性藥物已經(jīng)成為國(guó)際上制藥工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。現(xiàn)在越來(lái)越多的藥物、食品添加劑和香料由全合成制備。通常,這些化合物是通過(guò)在合成過(guò)程的最后一步對(duì)其相應(yīng)的外消旋混合物進(jìn)行拆分而獲得。這樣很可能對(duì)環(huán)境造成污染。從綠色化學(xué)的角度講,就是原子經(jīng)濟(jì)性較差。因此,催化的不對(duì)稱合成,即手性成成為有機(jī)化學(xué)研究的熱點(diǎn)和前沿。未來(lái)的合成化學(xué)必須是經(jīng)濟(jì)的、安全的、環(huán)境友好的以及節(jié)省能源和資源的,即要達(dá)到100%的選擇性和100%的收率,只產(chǎn)生目標(biāo)產(chǎn)物而不產(chǎn)生廢物。實(shí)現(xiàn)催化劑的高效率和高選擇性是實(shí)現(xiàn)不對(duì)稱催化反應(yīng)的實(shí)用性和工業(yè)化的關(guān)鍵。通過(guò)不對(duì)稱催化不但可以提供醫(yī)藥、農(nóng)藥和精細(xì)化工所需的關(guān)鍵中間體,而且可以提供環(huán)境友好的綠色合成方法。

2.2.1不對(duì)稱催化氫化

不對(duì)稱催化氫化是第一個(gè)在工業(yè)上使用的不對(duì)稱催化反應(yīng)。早在20世紀(jì)70年代,美國(guó)孟山都(M0nsant0)公司就成功地應(yīng)用不對(duì)稱催化氫化合成了用于治療帕金森病的L一多巴。Pai等設(shè)計(jì)合成了手性配合物。

2.2.2不對(duì)稱催化氧化

1980年Sharptess報(bào)道了用手性欽酸醋及過(guò)氧叔丁醇對(duì)烯丙醇進(jìn)行氧化,成功地實(shí)現(xiàn)了不對(duì)稱環(huán)氧化的過(guò)程,這一方法的出現(xiàn)促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)有機(jī)合成和工業(yè)有機(jī)合成的發(fā)展。

2.2.3酶催化拆分異構(gòu)體

心血管病藥物心得安的藥效主要在于(s)一異構(gòu)體(R)一異構(gòu)體則可以用作一種避孕藥物。為了分別得到單一異構(gòu)體,Lag0s等發(fā)展了酶催化的方法。最近,叢方地將脂肪酶PSL器賠固定化生物反應(yīng)來(lái)代替酶粉應(yīng)用于該中間體的拆分。結(jié)果發(fā)現(xiàn)其催化活性是同質(zhì)量酶粉活性的l0倍,得到了95%的(R)-1一氯一3-(1一萘氧)一2一丙醇,并進(jìn)一步合成、結(jié)晶得到99%.的手性(S)一心得安鹽酸鹽。

3.結(jié)束語(yǔ)

隨著綠色化學(xué)成為化工生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的方向.無(wú)毒無(wú)污染的合成技術(shù)。包括環(huán)境友好的“潔凈反應(yīng)介質(zhì)的研究和發(fā)展成為綠色化學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

篇9

關(guān)鍵詞:功能高分子設(shè)計(jì);雙語(yǔ)教學(xué);探究式教學(xué)

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)26-0210-02

“十二五”規(guī)劃指出,目前我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)正處于強(qiáng)勁發(fā)展階段,新材料產(chǎn)業(yè)約占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的15%,預(yù)計(jì)年增長(zhǎng)速度保持在20%以上。而其中的高分子材料由于獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和易改性、易加工的特點(diǎn),使其擁有其他材料不可比擬、不可取代的優(yōu)異性能,從而被廣泛應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)、國(guó)防建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域,并已成為現(xiàn)代社會(huì)生活中衣食住行用各個(gè)方面不可缺少的材料。而其中功能高分子材料興起于上個(gè)世紀(jì)60年代,是高分子材料滲透到電子、生物、能源等領(lǐng)域后開發(fā)涌現(xiàn)出的新材料,指在其原有優(yōu)異力學(xué)性能基礎(chǔ)上,還具備化學(xué)反應(yīng)活性、導(dǎo)電性、光敏性、生物相容性、選擇分離性、仿生性、磁性等特定功能的高分子及其復(fù)合材料,近年來(lái)在高分子材料領(lǐng)域占主導(dǎo)地位。

而功能高分子設(shè)計(jì)課程就是面向功能高分子材料方向本科學(xué)生的概論性課程,是一門研究與功能高分子相關(guān)的分子設(shè)計(jì)與合成方法的學(xué)科,主要包括各種特殊的功能單體的設(shè)計(jì)與合成、各種活性聚合方法及當(dāng)前高分子設(shè)計(jì)相關(guān)范疇的最新研究成果和方向。目的是使學(xué)生在已有的有機(jī)合成和高分子化學(xué)課程的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步掌握功能高分子的單體設(shè)計(jì)與合成、活性聚合方法等理念與技能,培養(yǎng)學(xué)生初步具有設(shè)計(jì)功能單體和選擇聚合方法的能力,并了解本學(xué)科方向前沿新動(dòng)向,為今后學(xué)生在功能高分子材料領(lǐng)域就業(yè)或繼續(xù)深造打下基礎(chǔ)。如何讓功能高分子設(shè)計(jì)課程的教學(xué)更適應(yīng)時(shí)代的要求,滿足和諧社會(huì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需求,是我們必須研究和探索的問(wèn)題。

如今,國(guó)內(nèi)高校的功能高分子設(shè)計(jì)課程教學(xué)所存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)為兩方面:(1)以漢語(yǔ)教學(xué)為主。功能高分子設(shè)計(jì)課程中,一部分重要內(nèi)容為講述先進(jìn)功能高分子材料,需要緊跟該領(lǐng)域前沿性發(fā)展情況,而最新的研究成果基本都會(huì)以英文的形式出現(xiàn)在國(guó)際刊物、國(guó)際會(huì)議資料以及互聯(lián)網(wǎng)上,查閱英文文獻(xiàn)是獲取這些最新信息的主要途徑,并且國(guó)外已有許多原版教材可直接作為圖書資料使用[1,2],導(dǎo)致學(xué)生僅被動(dòng)依靠教師翻譯講述,無(wú)法自主獲取該領(lǐng)域最新的研究成果,致使學(xué)生對(duì)學(xué)科發(fā)展前沿了解不足,固步自封,也不利于提高學(xué)生的專業(yè)英語(yǔ)水平。(2)以“注入式”教學(xué)方法為主[3,4]。通常由教師在講臺(tái)上講授分析原理、目的、內(nèi)容及測(cè)試實(shí)例,不利于激發(fā)學(xué)生興趣,導(dǎo)致學(xué)生主觀能動(dòng)性發(fā)揮不夠,不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維。綜上所述,傳統(tǒng)的漢語(yǔ)主講,注入式教學(xué)為主的功能高分子設(shè)計(jì)課程教學(xué)無(wú)法保證高質(zhì)量的教學(xué)效果和質(zhì)量,不利于培養(yǎng)既具有扎實(shí)專業(yè)理論功底,又具有良好外語(yǔ)水平的創(chuàng)新型復(fù)合人才,所以,筆者在32課時(shí)的課堂實(shí)踐基礎(chǔ)上提出了采用雙語(yǔ)教學(xué)和探究式教學(xué)相結(jié)合的方法,主要包括以下四階段的探索。

一、專業(yè)英語(yǔ)的有效學(xué)習(xí)

功能高分子類專業(yè)課的雙語(yǔ)教學(xué)旨在促使學(xué)生獲取專業(yè)知識(shí)的同時(shí)提高英文運(yùn)用能力。其中的教學(xué)核心是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用英文思考、求知、交流專業(yè)知識(shí)的能力,為學(xué)生今后在專業(yè)領(lǐng)域運(yùn)用英文進(jìn)行交流以及科學(xué)研究打下基礎(chǔ),不可舍本逐末過(guò)多地注重英文語(yǔ)法與詞匯的講解,所以稱之為英語(yǔ)的“有效學(xué)習(xí)”。

選取化學(xué)工業(yè)出版社的《高分子材料專業(yè)英語(yǔ)》,進(jìn)行常用高分子單體、有機(jī)試劑及實(shí)驗(yàn)器具單詞的教學(xué),從共有詞頭和詞根出發(fā),比如聚合“poly-”和烴“-ene”等,目的使學(xué)生在4個(gè)課時(shí)內(nèi)可以做到看懂常用單詞,但并不盲目追求拼寫與語(yǔ)法。

二、團(tuán)隊(duì)合作的開放討論

在完成初期的英語(yǔ)學(xué)習(xí)后,將學(xué)生分為6~8人小組,給出8~10個(gè)專題講座方向,讓學(xué)生進(jìn)行小組內(nèi)部討論,找出本小組最感興趣的方向,隨后委派代表在課堂陳述,最終制定6個(gè)專題。目的是教授學(xué)生感興趣的專題,而不是照本宣科地講述功能高分子領(lǐng)域的“老三篇”。比如學(xué)生提出專題為“導(dǎo)電高分子材料在電子類產(chǎn)品上的應(yīng)用”,既與傳統(tǒng)專題“導(dǎo)電功能材料”相關(guān),又與當(dāng)今信息時(shí)代的大環(huán)境切合,可以有效提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性,使學(xué)生思維碰撞,激發(fā)學(xué)生興趣,促進(jìn)創(chuàng)造思維的發(fā)展。

在此過(guò)程中,讓學(xué)生充分表現(xiàn)、合作與競(jìng)爭(zhēng),使教師指導(dǎo)和學(xué)生自主探究相結(jié)合,傳授知識(shí)和解決問(wèn)題相結(jié)合,單一性思考和求異性思維相結(jié)合。要密切關(guān)注討論的進(jìn)程和存在的問(wèn)題,及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和引導(dǎo);充分調(diào)動(dòng)學(xué)生討論的積極性,及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)點(diǎn),特別是善于捕捉后進(jìn)生的“閃光點(diǎn)”,及時(shí)給予鼓勵(lì)。

三、英文文獻(xiàn)的小組pk

在確定專題以后,采取“2-1-1”的4課時(shí)講座模式,即教師進(jìn)行2課時(shí)的專題講座,學(xué)生進(jìn)行1課時(shí)的文獻(xiàn)閱讀與表述,最后進(jìn)行1課時(shí)的課堂大討論,要求小組學(xué)生分工將文獻(xiàn)進(jìn)行總結(jié)梳理,得出自己的結(jié)論和解釋。不同的學(xué)生或者團(tuán)隊(duì)可以就同一問(wèn)題提出不同的解釋或看法。他們要能夠?qū)⒆约旱慕Y(jié)論清楚地表達(dá)出來(lái),大家共同探討,使大家思維相互碰撞,努力撞擊出創(chuàng)造思維的火花。

以“感光功能高分子材料”為例,教師主要講述感光類高分子材料的光作用機(jī)理、感光基團(tuán)、常見感光高分子材料,并通過(guò)英文前沿文獻(xiàn)的講述讓學(xué)生了解感光高分子材料的應(yīng)用,隨后布置小組分工英文文獻(xiàn)閱讀,在下次課堂上讓各個(gè)小組代表進(jìn)行文獻(xiàn)講述。文獻(xiàn)講述不需要全篇翻譯,注重理解該感光材料的合成方法和過(guò)程,以及其制備的目的和意義,并能通過(guò)小組討論與自主思考去試圖提出該文獻(xiàn)的創(chuàng)新點(diǎn)及不足之處,做到不迷信文獻(xiàn)。講述完成以后,教師帶領(lǐng)所有小組對(duì)各小組的表現(xiàn)對(duì)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)與提問(wèn),模擬答辯模式,很好地鍛煉學(xué)生的口頭表述能力和心理素質(zhì)。最后進(jìn)行小組相互評(píng)分,評(píng)出感光功能高分子材料專題文獻(xiàn)講述的第一名,充分提升同學(xué)們的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),引爆課堂氣氛。

四、功能設(shè)計(jì)的綜合應(yīng)用

最后4課時(shí)為考核課時(shí),考核目的為讓學(xué)生具備可以初步具備設(shè)計(jì)特定功能高分子材料的能力,比如選取“我身邊的綜合功能高分子材料設(shè)備”,讓每小組選取生活中常用的物件,指出其所含有的兩種或多種功能高分子材料,并通過(guò)小組討論、課程復(fù)習(xí)及資料查閱指出如何設(shè)計(jì)新型的功能高分子材料來(lái)取代傳統(tǒng)材料。例如,有小組圍繞“手機(jī)”進(jìn)行協(xié)作,指出手機(jī)的表觀柔感涂層為感光功能高分子材料,具有快速、綠色、高效的特點(diǎn),可采取無(wú)機(jī)填料與高分子復(fù)合的方法進(jìn)行性能改進(jìn);而手機(jī)的內(nèi)層電路板為導(dǎo)電高分子材料,可通過(guò)先進(jìn)的印刷電子的方法快速制備一體化電路,降低制作成本。由此,讓學(xué)生從更深層面上理解功能高分子材料擁有廣泛應(yīng)用性的特點(diǎn),消除了學(xué)生“學(xué)而無(wú)以致用”的疑慮,顯著提高了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,有效培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維。

總之,在功能高分子設(shè)計(jì)課程中,開展雙語(yǔ)教學(xué)與探究式教學(xué)相結(jié)合的方法對(duì)于人才培養(yǎng)是一項(xiàng)非常有意義的工程,在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中,因材施教、循序漸進(jìn),從教學(xué)的準(zhǔn)備、策略、方法和細(xì)節(jié)等各環(huán)節(jié)精心設(shè)計(jì)及有效實(shí)施,并不斷探索與改進(jìn)。培養(yǎng)出既具有深厚的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ),又具有良好專業(yè)外語(yǔ)的運(yùn)用能力,同時(shí)洞悉學(xué)科前沿的創(chuàng)新性復(fù)合人才。

參考文獻(xiàn):

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[2]張暉,張積家.雙語(yǔ)水平和雙語(yǔ)經(jīng)驗(yàn)隊(duì)大學(xué)生創(chuàng)造力態(tài)度的影響[J].現(xiàn)代教育論壇,2011,(4),26-30.

[3]呂明生,王淑軍.食品分析課程教學(xué)實(shí)踐與實(shí)踐[J].科教文匯,2008,(1),44-47.

篇10

    為保證廣安大街市政道路工程建設(shè)的順利實(shí)施,做好拆遷居民安置工作,經(jīng)市政府同意,將部分開發(fā)企業(yè)現(xiàn)有的拆遷房源作為廣安大街拆遷專項(xiàng)用房(以下簡(jiǎn)稱專項(xiàng)用房),現(xiàn)就有關(guān)問(wèn)題通知如下:

    一、專項(xiàng)用房享受經(jīng)濟(jì)適用住房建設(shè)的扶持政策,即土地行政劃撥,21項(xiàng)行政事業(yè)性收費(fèi)減半征收。

    二、專項(xiàng)用房專項(xiàng)提供給廣安大街市政工程被拆遷居民選購(gòu)。被拆遷居民如要享受本市經(jīng)濟(jì)適用住房政策,可購(gòu)買專項(xiàng)用房或經(jīng)市政府批準(zhǔn)上市的經(jīng)濟(jì)適用住房,并憑所在區(qū)政府出具的證明到開發(fā)企業(yè)購(gòu)房。

    三、專項(xiàng)用房?jī)r(jià)格由市物價(jià)局會(huì)同市建委按經(jīng)濟(jì)適用住房定價(jià)原則審定。開發(fā)企業(yè)不得以任何方式變相提高價(jià)格。

    四、市建委、計(jì)委、規(guī)劃委、國(guó)土房管局等有關(guān)部門要按照各自職責(zé),對(duì)專項(xiàng)用房的工程質(zhì)量、審批手續(xù)等項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行審核,并督促有關(guān)開發(fā)建設(shè)單位按要求完善。崇文區(qū)政府和宣武區(qū)政府根據(jù)審核結(jié)果,對(duì)專項(xiàng)用房的價(jià)格、質(zhì)量、配套情況等項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)定,滿足拆遷居民入住條件的房源,由區(qū)政府分期分批公布。

    五、被拆遷居民凡購(gòu)買區(qū)政府公布的專項(xiàng)用房,具有經(jīng)濟(jì)適用住房產(chǎn)權(quán)。產(chǎn)權(quán)發(fā)證部門依據(jù)購(gòu)房合同和購(gòu)房人付款憑證,在30日內(nèi)頒發(fā)產(chǎn)權(quán)證。開發(fā)企業(yè)負(fù)責(zé)辦理產(chǎn)權(quán)登記手續(xù)。

    六、廣安大街拆遷工作完成后,開發(fā)企業(yè)將購(gòu)房人證明和銷售合同報(bào)區(qū)政府核準(zhǔn)匯總,開發(fā)企業(yè)憑區(qū)政府出具的證明,統(tǒng)一按照經(jīng)濟(jì)適用住房政策辦理土地劃撥及有關(guān)費(fèi)用的減半征收手續(xù),并可按京財(cái)稅(99)1201號(hào)《轉(zhuǎn)發(fā)財(cái)政部、國(guó)家稅務(wù)總局關(guān)于調(diào)整房地產(chǎn)市場(chǎng)稅收政策的通知》,享受有關(guān)財(cái)稅減免政策。開發(fā)企業(yè)購(gòu)買的拆遷房源專項(xiàng)用于廣安大街拆遷的,按照被拆遷居民實(shí)際購(gòu)房面積免收開發(fā)企業(yè)購(gòu)買房源發(fā)生的有關(guān)稅費(fèi)。

    七、對(duì)于部分房屋已交納的土地出讓金等費(fèi)用,由征收管理部門退還或在開發(fā)單位后續(xù)建設(shè)項(xiàng)目中抵減,已享受返還或免收政策的開發(fā)項(xiàng)目,不再抵減。

    八、專項(xiàng)用房的物業(yè)管理費(fèi)用執(zhí)行市京價(jià)(房)字〔2000〕163號(hào)《北京市經(jīng)濟(jì)適用住房小區(qū)物業(yè)管理服務(wù)收費(fèi)辦法(試行)》規(guī)定的經(jīng)濟(jì)適用住房物業(yè)管理收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),并按規(guī)定的期限收取。任何單位不得以拆遷安置為由,一次收取長(zhǎng)期的物業(yè)管理費(fèi)和供暖費(fèi)等費(fèi)用。