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关键词:绿色有机合成 技术研究 化学
绿色有机化学的初衷是想从源头上成功抵挡住污染。使人类在生活中,不使用、不生产有害物质,并且在后期也不用再处理产生的废物。真正做到从原料到产品的每一个步骤,每一种物质都是安全无害的。
一、绿色有机过程中的溶剂绿色化
1.超临界流体,这类流体的密度实际上是与液体相似的,但更确切的来说,这是一种拥有传质速率快,本身具备的一些物理性质又对温度等因素带来的影响极为敏感,且粘度和扩散速度又与气体相似的,温度和压力都在临界点以上的这样一种流体。这种流体在有机化学的应用方面能够很好的控制反应过程中活性,调控选择性,成功实现反应与分离能够具有一体化的模式。
2.超临界水作为超临界流体中的代表被广泛应用在反应中,因为超临界水本身具有对一些气体或是有机物的溶解能力,这是一般物质无可取代的。除此之外,超临界水同样具有通过改变一些物理性质来影响反应速率,提高选择性。例如可以通过改变密度、粘度和介电常数,以及调控温度和压力。绿色有机化学中,关于超临界水的反应有水解反应、氧化反应和重排反应。应用到现实中的有旧塑料的油化再降解。
3.离子液体,离子液体主要具有在热的条件下仍然保持较高的稳定性,且不易挥发,通过调节组成它的阴离子和阳离子可以达到调控溶解性的效果,其次,其酸度也可以通过调节成为强酸的特点。而在概念上,离子液体被定义为由阴阳离子构成的,在接近室温的环境中可以保持液态的液体。许多重要的有机化合反应都用到了离子液体这一介质。例如酯化反应、聚合反应、氧化还原反应和烷基化反应。将离子溶液作为反应中的介质,有利于加速反应的速率,使反应始终保持在一个温和的环境中。
4.水溶剂,水溶剂顾名思义就是将水作为有机反应中的溶剂。因为其本身具有的疏水效应对有机转化的整个过程是十分有利的。例如在经醛缩合反应、Michael加成反应、Diels-Alder反应和Mannish反应中,水溶剂就可以提高反应的速度和整体的选择性。另一方面,水本身作为一种安全无害且环保的物质,逐渐的成为绿色有机化学研究中的热点。水在化学反应的过程中,不仅作为一种溶液参与其中,它也会影响反应的进程。经过长期的研究和探索,我们发现水在某些极强的多元反应中具有加速反应的效果,并且具有易于分离的特点。
5.氯两相体系,这种体系是由两种溶剂构成的,它们分别是普通有机溶剂和全氟溶剂。通常的情况下,如果温度较低,全氟溶剂与其他的普通有机溶剂就很难相溶,在这种情况下就会形成氟相和有机相的两相体系。而此时如果外界的环境温度上升,全氟溶剂则可以很好的与普通溶剂相溶,我们将这种溶解度随着温度急剧上升的情况称为形成单一相。这种现象能够更有利于为有机反应提供均相条件。同时,随着反应的结束,温度的降低,体系也会自然的恢复到两相体系。
绿色化学中的氟两相体系的应用也有许多,其中也分为两种,作为有机反应介质和催化剂作用。作为催化剂参与的反应有,烯烃的氢甲酞化反应和硼氢化反应、Diels-Alder反应、烯丙位取代反应和氧化反应。而作为有机介质参与的反应有硝化反应、Swern氧化反应和Hosomic-Sakurai反应。
二、绿色有机合成中的催化剂绿色化
1.固体酸催化剂,固体酸催化剂是指金属盐催化剂,金属氧化物催化剂和分子筛和杂多酸催化剂的总称。并且其本身也具有活性高,选择性强,反应后的产物易于分离而且也可以多次循环利用,这体现了绿色化学的主旨。
2.金属催化剂,有机金属配合物催化剂、金属氧化物催化剂和金属Pd催化剂同属于金属催化剂。我们通过实验证明了金属催化剂能够提升催化的速率,使用浸渍法获取1%的的Pd/Mgo,这将作为反应中的非均相催化剂,将不同性质的醇氧化,我们可以发现此催化剂具有使反应条件温和的特点。
3.酶催化剂,酶曾被许多人认为是化学反应中一种快速且专一的催化剂,近年来,酶在有机化学中的应用日见广泛,人们已经将它高效立体且具有灵活选择性的性能应用在有机化合物的合成中了,此外,酶还具有水解活性高的特点。
三、绿色有机合成过程中的合成方法的绿色化
1.用物理方法来促进化学反应,物理中的光、电和热这三种要素在化学有机反应中占有重要地位,也是我们在绿色有机合成方面的研究方向之一。例如利用微波炉的微波来促进反应速率的例子比比皆是。微波辐射条件不仅可以提升有机反应中的反应速率,也能够提升产品的纯度。在Diels-Alder反应中,微波辐射技术就被成功应用。除此之外,还有加成反应和杂环化合物的合成也作用了此项技术。例如在进行Diels-Alder成环反应实验时,用100w的微波加热五到二十五分钟,产率可以高达79%到90%,而用普通的方式加热,三个小时内仅可产生25%到60%,除了产率高这一特点外,微波方式还具有高选择性和条件温和的特点。另外,除了微波技术,超声波的空化功能也可以减少废物的排放,降低能量的损耗。
2.串联反应,绿色化学提倡减少能耗,避免污染。但我们的实验过程中经常会遇到提纯或是分离一个分子的步骤过于繁琐,不利于经济和环保。因此,我们有必要考虑串联反应在有机化学中的应用,当前串联反应已经被应用在了不对称合成和杂环化合物的合成过程之中,串联效应针对光学效应的产物和分子具有特殊的优越性。
四、总结
绿色有机合成化学逐渐成为了人们生产、生活,化学学科理论和实际发展中的必然选择。随着时代的不断进步,绿色有机合成化学也是我国工业化领域的大势所趋,绿色化学除了要做到溶液绿色化,催化剂绿色化,合成方法绿色化之外,还行应用各项先进技术,将绿色化学发展到各个领域之中去,尤其是基因工程,细胞工程和微生物工程。同时引导一些新兴技术的发展,例如微波技术和超声波技术,达到绿色化学的多领域全面发展。
参考文献
[1]刘雪暖,李玉秋.反应精馏技术的研究现状及其应用[J].中国化工产业,2011(08).
有机化学知识是历年高考必考内容之一,例如有机物的分类、结构与组成、有机反应类型、有机物的相互转化、有机物的制取和合成以及石油化工、煤化工等,考生历来把这一单元的考题作为得分项目,不会轻易放弃或疏忽,既使略有小错,也会懊丧不已。然而这些知识大都与日常生活、能源、医疗、环保、科研等密切相联,融于其中,还有知识的拓展和延伸,这就增加了这部分考题的广度和难度,学生要熟练掌握,必须花一定的时间和讲究复习的技巧,方能事半功倍,达到复习的最佳效果。
一、有机化学的考纲要求
1、了解有机化合物数目众多和异构现象普遍存在的本质原因。
2、理解基团、官能团、同分异构体、同系物等概念。能够识别结构式(结构简式)中各种原子的连接次序和方式、基团和官能团。能够辩认同系物和列举异构体。了解烷烃的命名原则。以一些典型的烃类化合物为例,了解有机化合物的基本碳架结构。掌握各类烃中各种碳碳键、碳氢键的性质和主要化学反应,以一些典型的烃类衍生物为例,了解官能团在化合物中的作用。掌握各主要官能团的性质和主要化学反应。
3、了解石油化工、农副产品化工、资源综合利用及污染和环保的概念。了解在生活和生产中常见有机物的性质和用途。了解糖类的基本组成和结构,主要性质和用途。了解蛋白质的基本组成和结构,主要性质和用途。理解由单体通过聚合反应生产高分子化合物的简单原理
4、通过上述各类化合物的化学反应,掌握有机反应的主要类型。 综合应用各类化合物的不同性质,进行区别、鉴定、分离、提纯或推导未知物的结构简式,合成具有指定结构简式的产物。
二、有机化学复习方法
笔者认为:用熟练的化学知识来解决问题和在解决问题中巩固自已的化学知识,是复习有机化学的好方法。掌握有机化学反应类型,建立完善的知识体系要比大量零散的知识更具价值,在真正理解掌握知识的基础上构建学科知识网络,对于考试时准确、快速调用相关知识是非常有效的。
1、官能团之间的相互衍变关系
依照官能团的顺序,列出某种官能团所具有的化学性质和反应,这样交叉复习,足以达到基础知识熟练的目的。熟练的标准为:一提到某一有机物,立刻能反应出它的各项性质;一提到某类有机特征反应,立即能反应出是哪些有机物所具备的特性;一提到某一官能团,便知道相应的化学性质。物质的一般性质必定伴有其特殊性,例如烷烃取代反应的连续性、卤代烃的水解和消去反应、l-位醇和2-位醇氧化反应的区别、醛基既可被氧化又可被还原、有机物燃烧的规律、官能团相互影响引起该物质化学性质的改变等,这些矛盾的特殊性往往是考题的重要源泉,必须足够重视。
2、突破口
(1)根据有机物的性质推断官能团 根据饱和烃、不饱和烃、芳香烃、烃的衍生物的顺序,依次整理其结构特征、物理性质的变化规律、化学性质中的反应类型和化学方程式的书写以及各种有机物的制取方法,例如:
①能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2悬浊液反应生成红色沉淀的物质 ②能与金属钠反应产生H2的物质 ③能使Br2的四氯化碳溶液褪色的物质 (2)根据反应条件推断有机物质的类别和反应类型 按照有机化学反应的七大类型,归纳出何种有机物能发生相关反应,并且写出化学方程式,例如:
①NaOH/乙醇卤代烃的消去反应②浓H2SO4170℃(或)醇的消去反应
(3)根据有机物的知识网络推断
(4)根据新信息、新情景推断
三、高考有机化学题结构
例如(2010年广东)
四、有机化学的解题思路
首先是剖析题意,分析已知条件和推断内容,弄清被推断物和其它有机物关系。其次是抓好解题关键,找出解题突破口,然后联系信息和有关知识,应用规律进行逻辑推理或计算分析,作出正确的推断。
1.审题做好三审: 1)文字、框图及问题信息。2)先看结构简式,再看化学式。3)找出隐含信息和信息规律.
2.找突破口有三法: 1)数字;2)化学键;3)衍变关系。 3.答题有三要: 1)要找关键字词;2)要规范答题;3)要找得分点。
五、近年高考具体考法
1.紧扣教材,考查基础及主干知识
纵观近几年的高考有机试题,主要考查的仍然是有机物同分异构、有机反应类型、典型有机物的结构与性质的关系以及重要有机物检验、制备,有机化学方程式的书写等教材中的基础知识,基本实验。
例(2012年山东)10.下列与有机物的结构、性质有关的叙述正确的是 A.苯、油脂均不能使酸性KMnO4,溶液褪色 B.甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应 C.葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6,二者互为同分异构体 D.乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2,二者分子中官能团相同 【考查】 1.油脂和苯的化学性质。 2.甲烷和乙烯的化学性质。 3.葡萄糖、果糖的组成 4.乙酸、乙醇的结构和化学性质。
.2.创设意境,灵活新疑,注重能力的考查
提高陌生度,考查学生的自学、观察、思维、推理等多种能力是近几年高考命题改革的方向。以教材中各类有机物的基础知识为基点,源于教材,超越教材,综合题给信息与基础知识,将知识进行重组与迁移,解决实际问题,突出考查推理能力是近几年高考的热点,要求学生规范使用化学用语、填写化学方程式、结构简式、分子式等,因此也考查学生的学习品质与科学素养。
例(2011广东)直接生成碳-碳键的反应是实现高效、绿色有机合成的重要途径。交叉脱氢偶联反应是近年备受关注的一类直接生成碳-碳单键的新反应。例如: 化合物I可由以下合成路线获得:
(1)化合物I的分子式为________,其完全水解的化学方程式为________(注明条件)。 考查----分子式书写,大小写,元素顺序 考查-----酯的水解反应,完全水解,反应条件,方程式的配平,规范结构简式的书写。
(2)化合物II与足量浓氢溴酸反应的化学方程式为__________________________(注明条件)。
考查---醇的性质,正确书写方程式。
(3)化合物III没有酸性,其结构简式为;III的一种同分异构体V能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2,化合物V的结构简式为。
考查-----不饱和度概念,醇的氧化反应,规范结构简式的书写羧酸的性质,根据条件写出同分异构体。 (4)反应①中1个脱氢剂VI(结构简式见右)分子获得2个氢原子后,转变成1个芳香族化合物分子,该芳香族化合物分子的结构简式为_____________。
【关键词】有机化学教学 教学策略 能力培养
一、背景
1、教学方式
在新课改的要求下,传统的化学教学以灌注式教学为主,基本上遵循“讲解―接受式”的教学方式已经不能满足现行教育的要求。事实上,课堂教学不仅是知识的讲解,更重要的是学生学习的能力和创造性思维的培养,通过这种方式使学生能够按照化学学科特点来寻找规律巧妙的学习。基于这种要求,现代教学方式孕育而生,这种方式是一种学生在教师的指导下,利用多媒体技术、计算机技术和网络技术,在任何时间与自己需要的、高水平的人(认识或者不认识的专家、学者、教师、同学等)相沟通,获取最需要的学习指导、学习信息和学习资源,以采取最有效的学习方式实现学习目的的教学方式。在这种教学方式的要求下,教师在课堂教学中,应该以学生为中心,应围绕着学生更主动、更多样、更有效地学习来组织课堂教学。高中阶段的有机化学是高考之重,在这以内容教学中,教师应该抓住有机化学的教学主线――结构决定性质来启发学生的思维,注意培养学生思维的广度和深度、逻辑性、独立性、批判性、敏捷性和灵活性,使学生积极接受知识。
2、师生关系
当代教育家朱永新说:“良性的师生关系是亦师亦友、教学相长、应该是师生交往、积极互动、共同发展的过程,在这个过程中教师与学生分享知识、交流情感、创造生活,人的主体性、能动性、独立性不断得到张扬、发展和提升。”传统的以教师为主导模式是不符合现代教育理论的,它极大的限制了教师与学生的关系。在新课改的要求下,这种传统的教育模式是不能满足教学要求的,尤其是在有机物教学过程中,单纯的老师讲授,很难让学生达到对有机物结构空间感的建立,很难掌握结构决定性质这一重要的化学思想,这就需要教师对课堂适当放宽松,让学生积极思考有问题就提出来,及时解决,同时让学生思维活跃,相互启发形成良好的课堂氛围,除此,课后教师应与学生多交流,及时帮助学生正确掌握课堂内容。
二、有机化学教学策略
(1)借助于计算机备课充分
作为教师首先应精心设计教学过程,使知识变得浅显易懂有趣,备课时最好能多参考一些相关的教材,进行分析比较、归纳总结,避免知识片面偏颇。在解释同一问题时,不同的教材有不同的角度,根据学生情况对教材的提炼可以将知识转化为条理清晰的脉络,把文字转化为生动的语言,便于学生的理解和记忆。
有机物的教学过程中,学生掌握化合物结构很重要,但是,有机物的结构抽象难理解,例如烷烃的锯刺形状,以及在此过程中涉及到的共线共面的问题,对于学生空间感的考察是很明显的,但是学生没有对结构的直观印象,所以这部分知识一直学生难于理解。介于这种情况,教师可采用多媒体辅助教学,将有机物的空间结构以三维立体的模式呈现,并且辅以颜色,是学生在这一内容学习中始终保有立体图像的思维模式。通过这种方式加强了学生的空间感,增强了学生对有机物空间结构的认识,进而促进学生对物质性质的掌握,从而可以是学生更好的学好有机化学。例如在卤代烃被取代为醇的教学中,可以借助三维动画的模式是学生理解取代的含义,而且学生还会发现结构转化,扩展视野。除此之外,对于高中学生共面一直是一个易错点,借助于计算机的动画能力,这一问题就很好解决。
(2)借助于归纳演绎法抓住有机化学的主线
有机化学内容的特点是化合物多、反应式多,反应机理复杂烦琐,对于学生学习始终是难点尤其是有机合成。如何把握其内在规律,掌握其核心内容,以点带面,则会使庞大的有机体系大大浓缩?美国斯坦福大学著名的有机化学家Paul A.Wender教授说过“有机化学只关心三件事情:结构、结构的变化和新的结构”。化合物的结构就是有机化学的精髓。因此我们把“结构”作为主线,按“结构―反应机理―有机合成”的线条对教学内容进行浓缩、分类,将同一官能团物质归纳为一类物质讲解,在此基础上演绎推理同样官能团接在不同的烃基上性质不同,而对于不同官能团类物质可通过相互反应衔接,让学生能够同时从横和纵两个方向去充分认识化合物结构与性质的关系。建立以结构为主线、化学反应为纽带的点、线、面一体的有机化学知识网络,使有机化学烦琐的知识形成为网络式的知识体系。这样,学生通过对结构的充分理解,以点带面,真正全方位系统地掌握有机化学体系,从而提高有机化学的教学效率。例如:对于醇类化合物,首先了解醇的结构特点,得出决定物质主要性质的是其中的羟基,根据羟基特点可推出低分子量的醇水溶性强、熔沸点高、易被氧化、取代、酯化、脱水等性质,通过醇的结构演绎到酚,学生会发现相同官能团在不同的烃基上性质不同,进而扩展,发现两者相互影响,性质改变,归纳总结两者的区别与形同之处。利用醇与醛酮、酯、卤代烃、烯、醚等物质的转化反应将醇与其它有机物纵向联系起来。通过这种方式使学生很好地掌握本章的知识,同时又将横向和纵向地将相关章节内容有机衔接起来,这种形式的教学,有利于学生从整体的角度完整地掌握有机化学体系,从而为学生顺利完成有机合成路线打下了坚实的基础。
三、学生能力培养
1、观察和动手能力的培养
化学是一门以实验为基础的学科,有机化学中有涉及较多的实验,因此在有机实验的教学过程中,教师应时时提醒同学要细致、全面的观察实验,而且要善于思考,不但要知其然,还要知其所以然。比如实验室制取乙酸乙酯时,加药品的过程,实验中饱和碳酸钠的作用,都是需要学生通过观察、思考得出结论。
化学是一门实验科学,只要动手才能深刻体会实验的过程,教师应特别注重动手能力的培养。经常性的开展分组实验,是学生感受化学实验的魅力从而提高学习化学的兴趣,也可以采用教师演示学生实验的方式,比如教师演示完葡萄糖的银镜反应和葡萄糖与氢氧化铜的反应后,就请两个同学来演示用同样反应,要求其他同学注意观察并指出其错误。通过这些课堂实验,课堂上及时纠正错误,学生既可以提高他们观察能力,又可以使做实验的同学操作很规范,从而提高他们的动手能力。
2、自学和记忆能力的培养
适应于有机化学的逻辑性很强的特点,在教学学习方法和知识的同时,教师还加要强学生自学能力的培养。在学生基本上都掌握了有机化学的一般学习方法的基础上,让学生自己通过阅读教材,总结新知识与旧知识的区别于扩展。 例如高二年级醇的教学在高一学习的基础上可以采用学生阅读自我总结这种方式,最后教师辅以点睛。
对于理科中半文科性质的化学学科,记忆是很重要的一项能力,人类没有记忆就没有智力活动可言,“不记则思不起”,没有记忆,思维、想象、创造就失去了。基础化学是半记忆性学科尤其有机物的结构特点需要在理解的基础上记忆并且要有区别的记忆。所以教师在教学中应该经常让学生自我归纳总结来培养学生记忆的能力。
3、创新能力的培养
积极探索设计性实验教学的路子,尝试学生分组分工合作,利用互联网、图书馆独立查阅资料,按小组独立制订实验方案。首先要通过指导小组的讨论和甄选实验方案。,确定安全性和可行性,然后在教师的指导下进行实验操作。学生参与整个实验的设计,探索,实践,独立地逐步解决问题,最后写出实验报告。教师只提出研究要求,在必要时加以指导,不限定具体实验方法和所用仪器。这种教学方法的改革使学生得以多角度,多方位分析和解决问题,有效地训练学生的发散思维,培养自主分析解决问题的能力。这种对教学方法手段的改革与创新,使学生从照方抓药的学习模式中解脱出来,进而真正得以开展自主创造性学习。学生直接参与科研活动,真正体会化学学科的特点,提高学生学习化学的兴趣,培养化学的素养,真正实现化学创新教育培养能力的目的。
【参考文献】
[1]朱永新 新教育[M]桂林:漓江出版社,2009.
[2]王拜. 论学生主体参与教学[J]. 教育研究, 2001.
[3] 裴娣娜. 现代教学论[M]. 北京: 人民教育出版社, 2005.
[关键词]药物合成;流动化学;应用发展
中图分类号:0657 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)14-0400-01
流动化学是一种新型合成反应技术,其借助泵提供动力,促使反应物在微通道内采取连续流动方式实施化学反应,具有反应参数高度控制等优点,能显著提高药品的质量及安全性[1]。因此该技术应用越来越广泛,发挥的作用也越来越大,详情如下。
一、流动化学概述
流动化学技术下,化学反应场所是一个连续流动的管道网,液流在管道中相互接触并进行化学反应,这种技术的优点主要是:1、流动过程中并没有留出时间进行加料,反应物中的混合组分比例应保持稳定不变,防止未反应试剂聚集;2、热传递会在流动体系中几乎瞬间完成,对此应更加精确地控制好温度;3、显著提升化学反应有效率,以此减少副反应,反应安全性也由此提升,配置一套流动反应器能保证线性、发散与收敛等多级合成反应的完成,并且在每步反应中能将不同溶剂转换、流速控制到起始材料中[2]。但是这种技术使用中的一个突出问题是:液流试剂与产物必须为可溶,沉淀性产物在液流系统中不兼容,微流系统也是这样,因此常常需要使用很稀的溶液。流动化学技术中会用到微反应器,其能对最小量反应试剂进行精确使用,将反应条件更安全、快速地筛选出来。微反应器也会利用液流增加时间或对反应器并联获得合成材料量[3]。流动化学合成技术在短时间内可以制造更多高纯度化合物,也能将微反应器应用其中,以此实现目标物的快速合成,在线提纯经过色谱,然后扩展到流程中开展高通量筛选,整体加速先导物发现与优化过程。
二、药物合成中的流动化学应用
这里我们将具体探讨分析下药物中间体合成中的流动化学应用。
(一)液-液均相反应
这类反应包含多种具体化学反应,下面我们将具体分析下:1、硝化反应,这种化学反应放热较高,而且反应中的中间体隐藏有爆炸危险,很容易出现副反应。流动化学应用在此种反应中具有显著的优点。传统硝化反应中的试剂具有较高腐蚀性,常常还需要配备专业设备。已经生产上市的耐酸流动合成系统能较好地处理硫酸/硝酸混合物。流动硝化反应与常规合成法比较,能有效提升产品选择性,并在高温条件下实施硝化反应。Astra Zeneca公司会使用流动化学法以3-甲基吡唑作为原料合成3-甲基-4-硝基吡唑,并经过控制温度防止双硝化副产物的产生。2、氧化反应,该反应放热较高,并且有很活泼中间体产生反应,通常在零下50到零下78摄氏度实施间歇式合成法,流动化学反应温度条件则比较高一些,在零下10到20摄氏度之间,这流动化学反应能较准确地对反应中间体进行控制,避免出现间歇式合成大批量过程中的低温难控问题。流动化学对Nef氧化反应的优势较多较高,可将高锰酸钾在连续流反应器中作氧化剂,促使氧化硝基烷烃类化合物变成全铜及羟酸。反应器的散热功能很好,也可以对这种高放热反应进行有效控制,在室温下的反应效果会更好[3]。3、格氏反应,格式试剂能应用于流动化学中,可使用烷基格氏试剂及芳基醛进行化学反应制作仲醇,于室温下对反应条件控制以此获取产品,收获率还是比较高的,高达98%,间歇式反应则需要在零下20摄氏度才能获取相似结果。4、叠氮化反应,叠氮酸毒性高、沸点低且热稳定性比较差,因此该试剂使用时应非常小心。进行叠氮酸反应时应对其安全性进行充分评估,特别是放大反应时。
(二)液-固两相反应
金属催化反应中使用流动化学也有很多优点,可以将其中金属催化剂经过固载或溶解方式进行化学反应。钯催化偶联反应中,将催化剂固定在反应器管壁上,在连续流反应器通道上固载钯催化剂,能成功做好一些底物的加氢反应[4]。一些研究者使用原料为芳基卤或苯基三氟甲磺酸酯,它会与芳基硼试剂在Suzuki-Miyaura作用下发生偶联反应,使用连续流动化学法合成了联芳烃化合物。
(三)气-液两相反应
流动化学也适合用于有气体参加的反应,氟化反应在流动化学中会使操作更加简单、安全,流动化学中应对氟气及氮气混合物的亲电氟化反应产生热量控制好。一些研究者使用镊与聚三氟氯乙烯进行连续流反应器的制备,与1、3-二羟基化合物联系结合在一起选择性地进行氟化反应,然后获得2位氟代替的1,3-二羟基化合物[5]。可以使用上述类似氟化方法制备4-氟-3等。
(四)气-液-固三相反应
气-液-固多相催化反应最多的是氢化反应,该反应的主要影响因素为氢气穿过液体达到固体表面的传质效率。氢化反应过程中会放热,还需有效散热,其借助流动化学使用具有更高的安全性。研究者使用连续流动化学法实施催化三相加氢反应,在通道表面使催化剂Pd固定,通道内流动着气相,液相会沿着通道壁进行流动,而反应物之间的接触面积也比较大,对酮、烯等实施催化加氢之后,在室内温度下进行2分钟反应。
三、结语
作为一种新型技术,连续流动化学技术正持续快速发展,并用于多种类型的有机反应中,也用于化学合成药物及天然产物的合成中。流动化学使用、发展过程中还面临一些挑战与问题,但是总体来说其还是具有显著优势的,随着医学技术的进步与发展,流动处理能力也会随之增加,流动化学在制药行业中将会有更好的应用前景。
参考文献
[1] 赵东波.流动化学在药物合成中的最新进展[J].有机化学,2013,33(2):389-405.
[2] 蔡苇.连续流动化学在药物合成中的应用[J].今日健康,2016,15(6).
[3] 周志旭,柳蓓蓓,孙悦,等.连续流动化学在药物合成中的应用[J].中南药学,2014(2):135-140.
关键词:夯实基础;心态平和;化学备考
一、理清化学知识的框架
在备战期末考试的过程中,学生不要只埋头复习单个知识点,要合理安排好复习时间和精力分配,从整体上将知识进行归纳整
理、融会贯通,将主要的精力放在构建知识框架上,在弄清知识框架的基础上再细化知识点,并强化主要知识。
例如,能够在水中大量共存的一组离子是( )
A.氢离子,碘离子,硝酸根离子,硅酸根离子
B.银离子,铁离子,氯离子,硫酸根离子
C.钾离子,硫酸根离子,铜离子,硝酸根离子
D.氨根离子,氢氧根离子,氯离子,碳酸氢根离子
解析:本题应该选择C。对于A选项,氢离子、碘离子和硝酸根离子三者能发生氧化还原反应;氢离子与硅酸根离子能发生反应生成沉淀。B选项中,银离子能跟氯离子、硫酸根离子形成沉淀;选项D中的氨根离子能与氢氧根离子和碳酸氢根离子发生反应。
点评:本题主要考查了离子间的共存问题,需要学生能构建离子反应的知识构架。所谓几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。离子间的反应主要有:复分解型(包括酸碱反应和沉淀反应)、氧化还原型两类。这里的酸性不是狭义上的氢离子,还要包括所有酸性微粒,根据这一原理可以知道碳酸氢根离子电离是显示
酸性的,水解是显示碱性的,因此,它不能与氢离子、氢氧根离子的任何一种共存。
高考中要求学生必须掌握的主干知识有:原子结构;元素周期律、周期表;分子的结构及晶体的类型;化学反应与能量;反应速率与化学平衡;电解质溶液;氧化还原原理及其应用;非金属卤素;氧族和碳族元素、美铝铁以及碱金属和同分异构体。同时,还有烃衍生物、蛋白质、糖类、油脂以及有机合成材料等。除此之外,还有物质量计算、结构式与化学式、方程式计算;实验室制法、分离以及物质检验和化学实验的设计。学生需要按照结构―位置―性质,原理―装置―操作―现象―结论―分析―评价,类比、逻辑推理、实验性探究、建模思想等化学学习方法,进行复习并掌握化学知识。
二、夯实基础
夯实基础需要注重基础,更要突出教材,建议学生一定要回归课本。注意教材中章与节之间的知识联系、规律的解释等。同时,还要适度重视高中教材中的阅读材料、常识的介绍及课后习题,它们往往是高考的盲点,例如在人民教育出版社高中化学必修课的提示卡中有:在检验试样或者配好的试样溶液中是否还有某种物
质的时候,每次取少量该物质试验。
比如:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O,
上表各组实验数据最先出现沉淀的是( )
解析:应该选择D。影响化学反应速率的因素众多,本题主要是从溶液自身的浓度与溶液温度因素进行考查的,只要抓住了浓度越大,温度越高其反应速率就越大,便可以选择正确的答案。
点评:本题考查的是化学反应速率的主要影响因素,其题目源于课本本身,而且与新教材内容相一致,真正体现了教材的回归,对基础特性进行了有效的强化。
三、注意细节
正所谓细节决定成败,因此在高中化学教学实践中,学生一定要注意其表达和书写的正确性与规范性,这在很大程度上决定着化学成绩。为此,要注意加强化学用语的训练,需要强化化学方程式、离子方程式、热化学反应方程式的书写及配平;需要强化机构简图、电子式、有机结构式、结构离子式等的书。总之,在化学复习的时候,必须要养成良好地使用化学语言,进行准确、完整、简洁地表达;化学计算的步骤要严格、运算要准确,有效数要表示规范等。
四、平和的心态
据调查显示,考生在实际考试过程中,试题本身的难易程度在很大程度上会对学生的答题心情产生重要的影响。因此,实践中考生一定要正确认识自己,积极调整好心态,保持一种平和的心态。做题时,若遇到平时没有见过的题型,一定要冷静,不要被题目表面所蒙蔽或者吓住,要相信再新颖的试题也是来自于我们日常学习的化学教材和内容,相信利用平时积累的知识和技巧,一定能将此题解出来,而且还要把日常所学的知识发挥到极致。
总而言之,新的高考方案的实施是一个不断探索和积累的过
程,只要在实施过程中不断研究、尝试和反思,就会不断成熟和完善。这个成熟和完善的过程,不仅能提高成绩,也能让学生保持好自己的心态。
参考文献:
[1]何小刚.高中化学教育要培养学生的科学素质[J].魅力中国,2009(11).