有机合成技术全文(5篇)

摘要：基础有机化学实验是有机化学教学的重要组成部分。通过多年来对有机实验教学的总结积累和逐步改革，构建了基元操作实验、多步合成实验、半探索型实验等循序渐进的三层次教学体系，有利于培养的学生动手能力，丰富学生的知识体系，提高他们学习的主动性、积极性及解决问题的能力。

关键词：有机化学实验；实验教学；教学改革

有机化学是研究有机物质的来源与组成、合成与表征、结构与性质、反应与转化及其作用机理的科学，是创造新物质的重要学科之一。有机化学基于实验，有机基础实验课程是有机化学教学的重要组成部分。有机化学基础实验是化学、生物、环境、医学和材料等相关专业重要的基础实验课，其教学质量与人才培养质量息息相关。合理高效的有机基础实验教学体系，对于培养学生分析问题和解决问题的能力、优化并扩展知识结构、掌握实验技能具有至关重要的作用。多年来，我校有机实验教学团队在实验项目选择、教学大纲制定和教材建设等方面坚持以学生为本，以能力培养为核心，逐步构建了基元操作实验、多步合成实验、半探索型实验等循序渐进的三层次教学体系。对教学内容、教学方法、考核方式和开放实验不断探索和改革，将对学生素质、知识和能力的培养贯穿于整个有机化学实验教学中，取得了预期的教学成效[1-4]。

1必修的基础有机实验

1.1实验内容改革

基础有机化学实验主要包括基本知识、基本原理、基本操作，以及有机合成、产物的分离和纯化、产品质量分析与表征等内容。按我校提出的“三三制”教学改革要求，不断更新教学内容，注重有机化学实验内容的前沿性、交叉融合性、应用性、趣味性、环保性[5]及实验手段的现代化，在改造、更新、优化组合实验内容的同时，循序渐进地将实验规模由常量向小量、半微量[6]、微量转化，并将现代仪器分析技术与有机合成、分离纯化技术结合，按基础训练—综合训练—半探索型实验三个层次进行推进。

1.1.1全面开放现代大型分析仪器将现代仪器分析技术全面引入基础有机化学实验教学和开放实验教学，使有机合成、分离纯化、结构表征及质量分析有机结合，进一步巩固、强化基本操作训练，使学生获得试剂处理、有机合成、分离纯化、结构鉴定和质量分析五位一体的综合训练，提高学生的实验技能和水平，促进教学相长。学生通过使用UV、IR、1HNMR、GC、GC-MS、HPLC等仪器来鉴定、表征自制的产品，对产品不仅有量的概念，而且有质的把握，能够较全面地认识一个化合物的性质，有助于诱导学生的发散性思维，唤起他们进一步提高有机合成技术及进行创新实践的意识[7-11]。

【摘要】科研平台拥有非常优越的实验条件和资源，可以为有机化学实验教学提供有力的支持。通过将科研平台中的科研成果、科研设备、科研人员以及科研场地融入有机化学实验教学中，可以自主设计综合性的实验项目，改变传统的教学模式，充分调动学生的主动性，积极参与到有机化学实验中，培养学生的实践能力和创新能力。

【关键词】科研平台；有机化学实验；教学改革

1科研平台融入有机化学实验教学的必要性

自从华为芯片事件发生以后，国内芯片制造能力的短板被彻底展现出来，虽然华为可以设计出全球最顶尖的芯片产品，但并不具备芯片制造能力。因此，在国际竞争越来越激烈的当下，培养具有创新能力和实践能力的人才迫在眉睫。有机化学实验是我校药学专业和制药工程专业的基础实验课程，其教学目的是培养学生的基本操作技能，结合综合设计性的实验内容，培养学生的科研思维。学生通过观察实验现象、分析和解决实验中遇到的问题，可以培养他们实事求是的科学态度、严谨细致的科学作风以及良好的实验工作习惯，为以后的学习、工作和科研打下扎实的基础。除此之外，有机化学实验的教学目的在于验证、巩固和运用课堂讲授的理论知识，培养学生敢于创新和挑战的实践能力。然而，有机化学实验教学存在一定的弊端，如教学内容单一陈旧、教学方法简单、教学资源缺乏等，导致学生趋于被动，实践能力较差，“依葫芦画瓢”的方式完成整个实验，缺乏思考和创新[1]。钱伟长院士曾说：“大学必须拆除教学与科研之间的高墙，教学没有科研做底蕴，就是一种没有观点的教育，没有灵魂的教育”[2]。因此，如何将科研与有机化学实验教学相结合，培养具有创新精神和实践能力的高素质专业人才是我们教学改革的重点之一。科研平台是高校科研工作者的主要阵地，具有先进的仪器设备、优秀的学术团队、浓厚的学术氛围、前沿的学术研究、充足的研究经费以及灵活的开放时间[3]。因此，科研平台比传统的教学实验室更具优势，如果将科研平台融入有机化学实验教学中，可以丰富学生的专业知识，了解学科前沿，提高创新能力和实践能力。我校药学院拥有一个独立的科研机构，即创新靶向药物国际研究院，现有科研实验室面积6100平米，科研仪器价值4300余万。目前，该研究院拥有激酶类创新药物重庆市重点实验室和创新靶向药物重庆市工程实验室两个市级重点科研平台、国家级科研平台创新靶向药物国家地方联合工程研究中心。该科研平台现有科研人员约30人，另以首席科学家方式聘有海外药物研发知名专家6人。那么如何将科研平台融入有机化学实验教学中，是我们教学工作者所关注的重点。

2科研平台融入有机化学实验教学的途径

2.1科研成果转化为有机化学实验教学项目

我校药学院开设的有机化学实验课程包含的实验项目有基本的操作实验如熔点的测定、色谱分离等，有机合成实验如二苯亚甲基丙酮的制备等。这些实验项目主要是训练学生的基本操作技能，以验证性的实验为主，缺乏思考和创新[4]。每个实验项目都是单独存在，相互没有关联，让学生“画地为牢”，不能挣脱束缚。在一些药物的合成中，很少可以一步反应完成得到目标产品，所以，连续的合成实验才具有实用性。另外，传统的有机合成实验教学如乙酸乙酯的制备、肉桂酸的制备等，只需要按部就班地操作，拿到产品就可以了，忽略对于产品的结构表征。这样一来，将会误导学生养成不良的实验习惯和科学态度。如果我们将科研平台中与有机化学专业相关的论文和项目成果转化成实验教学项目，则可以解决传统实验教学的弊端。基于我校药学院现有的科研平台，将其科研人员分为有机合成方法学、药物化学以及分子生物学三个方向。其中，有机合成方法学的科研成果可以运用到有机化学实验教学。以笔者发表在AdvancedSynthesis&Catalysis上的科研成果（多样性导向合成功能化的咪唑并吡啶衍生物）为例，将其转化成有机化学实验课程，供学生们选修。首先，明确该论文成果转化成学生实验项目的可行性。该成果不需要过渡金属催化剂，避免了重金属污染，借助科研平台中的微波反应仪，可以将反应的时间缩短到10-20min，反应的后处理都是常规的操作，因此，该实验项目具备可行性。接下来，确定该论文成果转化成学生实验项目的方案设计。我们将论文成果分成两大部分：第一部分为学生实践操作，如图1（a）所示；第二部分为学生思考探究部分，如图1（b）所示。在第一部分的基础有机实验中，将原料1、2、3加入反应瓶，然后加入溶剂，利用微波反应仪合成目标化合物4，过程简单，容易操作。然而，该实验设计的目的在于培养学生的创新能力和实践能力，反应条件的筛选方法和操作是该实验的重心。将学生分为成五个小组，第一小组承担反应溶剂的筛选工作，第二小组承担反应温度的筛选工作，第三小组承担反应时间的筛选工作，第四小组承担反应催化剂的筛选工作，第五小组承担底物拓展的研究工作。每一个小组依次进行实验，小组中的每一个学生都要制定2-3个不同的反应条件，并完成相应的实验操作。为了拓展该实验项目的应用性，我们设计了图1（b）所示的思考探究内容，目标化合物5可以通过化合物7经中间体6合成，而化合物7是化合物4的衍生。通过逆合成分析，训练学生对理论知识的综合运用，进一步激发学生的创新能力。

有机化学实验是化学化工专业一门基础实验课程，通过实验教学，训练学生的实验操作技能，可加强学生对理论知识的理解、培养学生的创新意识和创新能力。然而，传统的教学模式是以教师、课堂、教材为中心，学生学习兴趣不大，实验过程中是“照方抓药”、“依葫芦画瓢”敷衍了事[1]。为了提高有机化学实验教学质量，充分发挥实验教学在培养学生创新能力作用，从课程自身性质和专业特点出发，结合作者从事有机合成实验和有机实验教学的亲身经历，对有机化学实验教学模式进行了探索，并且在实践中不断完善。

1注重学生兴趣的培养

俗话说：兴趣是最好的老师，兴趣是学生积极主动做实验的源动力，是使学生由“要我做实验”转变为“我要做实验”的关键所在。我们从以下三方面培养学生的兴趣。首先，唤起学生的学习兴趣。学生知道世界上有机化合物最多，很多日常用品是从实验室里合成出来的，但学生自己感觉不到，告诉学生，到有机实验室，可以合成出日常生活中的物质，例如：洗涤用品肥皂、阿司匹林药物，从茶叶中提取出烟碱等。这样学生对有机化学实验有种强烈的好奇，想去实验室里试试。其次，加深学生的学习兴趣。在有机合成实验中尽量不要把实验步骤讲解过细、要求过死，给学生留下独立思考的空间，发挥学生的想象力[2]。学生遇到问题时，不要急于告诉答案，在指导教师的引导下，尽量让学生自己解决问题，培养学生独立思考、分析问题解决问题的能力。总是都按教师规定的或教材上的实验步骤做，学生感觉是给老师做实验或者是重复书上的内容，就不会投入精力做实验，敷衍了事，学生会对实验失去了兴趣。最后，延续学生的学习兴趣，及时地评价非常重要。学生在实验操作中有所创新，比如好的想法和更好的解决问题的方法，指导教师要在第一时间给予充分的肯定，鼓励学生科学合理地思考问题，不对的地方，说明原因。学生很在意指导教师对他们的想法和行动的看法，如果我们不准学生想或是忽略学生的想法，慢慢地学生不敢想，也不愿想，做实验就是敷衍了事。更重要的一点，就是实验报告的批改，一定要及时认真，对于做的好的，特别是有创意的地方，一定要肯定，给予好的成绩，做的不好的，要跟学生说明清楚。总之，在安全可行的前提下，鼓励学生动手动脑，让学生在实践中摸索才能培养出兴趣。

2不同类型的实验要求

2.1基本操作性实验

在当前强调培养创新人才、加强综合性实验的同时，不要忘记和淡化基础性实验。基础性实验在过去、现在和将来都是实验教学的根本，是必须扎扎实实做好的一件事情，没有基础或基础不牢，就谈不上综合，更谈不上创新[3]。基础性实验要求学生熟练掌握化学实验的基本操作、常规仪器操作方法及基本理论等[4]。有机化学实验涉及基础性实验有熔点的测定、蒸馏和沸点的测定、减压蒸馏、水蒸气蒸馏、简单分馏、薄层色谱和柱色谱、重结晶和萃取等。其中有些实验在无机实验中学习过，比如重结晶，对这个实验指导教师要说明清楚不同点：是操作方法使用范围扩大，不是简单地重复以前的实验。无论是第一次接触到的还是在以前基础上进一步学习的基础性实验，一定要求严谨规范，不能有丝毫的怠慢，常规仪器的操作方法一定要规范正确，否则容易造成实验事故，损坏仪器设备。基础性实验是培养学生良好实验行为的关键所在，也为后面的综合性实验和设计性实验打下坚实的基础。

2.2综合性实验

摘要：为了探究绿色化学理念在有机化学教学中的应用，从绿色化学理念的价值、绿色化学理念在实验室建立、实验内容设计、绿色实验技术等三个方面的应用阐述。

关键词：绿色化学；有机化学；应用实践

随着绿色理念的盛行，绿色教育事业也相继出现。有机化学在实验过程中通常会应用很多的有害试剂，为了避免化学实验过程对环境的影响，提高对环境的重视度是非常有必要的。本文主要阐述绿色化学理念在有机化学教学中的应用。

1绿色化学理念价值

1.1绿色化学理念

绿色化学是以生态环保为基础发展方向的一项学科，其主要目的是降低化学实验过程中的污染率，利用新型的清洁能源完成化学实验或是化学实验中资源的替换，降低污染排放量，达到环境友好型的化学实验，实验化学实验的“0排放”。合理运用绿色化学理念可以有效改善有机化学实验副反应的生成以及污染物质的排放。

1.2核心价值

摘要：本文针对化学师范专业有机化学实验教学在教学内容、方法和成绩评定方面的一些不足之处，提出了几点改进方法。这些措施有效地培养了学生的探索精神和创新能力，提高了学生学习的原动力。

关键词：师范专业；有机化学实验；教学改革

一、实验教学内容的优化

随着学生培养模式的不断变化，学校增开了许多新课程，使传统专业的实验课课时被压缩，如化学师范专业有机化学实验在以往的教学大纲中为108课时，现在减少为80课时。这样的话，如果原有实验内容不进行更改，单位课时内学生被迫完成较过去多得多的实验内容，疲于应付，难以激发学生的学习兴趣，甚至会引起学生厌学情绪，很难达到预期的教学效果。针对如此状况，有必要对实验教学内容进行改革。我们的做法就是对实验内容进行优化和重新编排，将实验内容分解为有机化合物物理常数测点、提纯方法和有机合成三个方面。传统的实验教学中，这些内容均独立开设，每次课学生需要掌握的内容相对简单。现在，由于教学课时的缩短，我们将常数测点、提纯方法教学穿插在有机合成教学过程中。如，在乙酸乙酯的制备实验教学中，综合了加热、回流、蒸馏、萃取等基本操作教学以及水分离器的使用方法介绍，通过测定乙酸乙酯产品的纯度，教授学生对折光率的测定，这些做法可使学生直观地认识到基本操作在有机合成实验中的重要性。在肉桂酸的制备实验教学中，教授训练学生回流、重结晶和熔点测定等基本操作。通过将单个实验操作分散到有机合成实验中，避免了传统的单个实验操作学习过程的枯燥无味以及“只见树木，不见森林”的弊端，激发了学生做实验的兴趣，也使学生搭建实验装置的实验技能不断提高。另外，我们还安排一些简单的科研实验，如微波合成肉桂酸的实验，传统肉桂酸合成在加热条件下需要几个小时才能完成，而用微波辅助加热，只需十几分钟，这些改革措施培养了学生的探索精神和创新能力。

二、实验教学方法的改进

传统的实验教学方法一般是教师从实验目的、实验原理、实验步骤、实验注意事项等方面一一讲解，而学生按照书本中的实验方法逐步操作，几乎不思考为什么要加酸或加碱。这种教学方法根本不需要学生动脑筋，学生毫无学习的主动性。为了改变传统教学的弊端，我们要求学生课前先预习，并在对学生提出具体预习要求，如：对于环己烯制备实验，要求学生查阅环己烯、环己醇、环己醚等相关物质的物理常数，环己烯制备反应的机理，解释反应温度控制在90度的原因，这样使得学生在完成实验预习报告时，就不能再简单地抄书，促使学生加深对理论知识理解，培养了学生的思考习惯。在实验讲解环节，改变传统的“老师讲书，学生听书”的教学模式，尝试让个别学生事先预习准备，然后给同学们进行讲解，其他学生补充，最后教师总结的教学模式。通过尝试发现，学生在实验前对每个实验都能认真地预习、准备，甚至有的学生通过查阅文献，还提出了自己的实验方法和老师进行讨论。这不仅锻炼了化学师范专业本科生的教学技能，更是加深了学生对理论知识的理解，培养了学生独立思考的求知精神。

三、实验成绩评定体系的改良