新型含吡唑香豆素结构的羟胺类荧光探针的合成及在醛类化合物检测中的应用研究

醛类化合物对人体健康和人类的生活质量有重要影响,开发高效、便捷的醛类物质检测方式有较强的现实意义。通过香豆素-悉尼酮与炔基化合物的点击反应,设计并合成了两种新型的含吡唑香豆素结构的羟胺类荧光探针（O-取代型和N-取代型）,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR, IR及HR-MS表征。其中,N-取代型羟胺探针可与食品中3种常见的糠醛类化合物(糠醛、5-甲基糠醛和5-羟甲基糠醛)进行荧光衍生反应。采用高效液相色谱-荧光检测和高分辨质谱对反应进行了分析。结果表明：衍生产物具有良好的色谱学行为,以及较高的荧光强度和较强的质谱峰信号。      

基于柱前衍生-高效液相色谱-荧光法检测橙汁中的醛类小分子

醛类化合物是果汁中一类重要的风味物质。本研究以一种新型羟氨类荧光试剂4-羟氨基丁基-7-甲氧基-香豆素(HAMC)为醛类衍生试剂，发展了一种基于硝酮化反应的柱前衍生方法。该方法实现了13种醛类小分子在C18柱上的基线分离且检测限低至0.2 nmol/L。利用该方法结合高效液相色谱-荧光检测(HPLC-FLD)成功从橙汁样品中检测出糠醛、5-羟甲基糠醛、甲醛、乙醛及庚醛。该方法灵敏度高、准确性好且无需固相萃取等复杂前处理，在复杂基质的醛类物质分析中具有良好的应用前景。     

非贵金属催化剂在羟甲基糠醛电氧化增值中的应用

羟甲基糠醛是呋喃类化合物,具有价格低廉及来源广泛的优点,可作为平台化合物用于制备其它高附加值产品.传统的热催化氧化增值方法需要高温、高压及贵金属催化剂,造成经济效益的下降.而电氧化方法不需要高温、高压条件;同时,通过对电催化剂的合理设计,非贵金属催化剂表面的羟甲基糠醛选择性转化已经得以实现,从而避免使用大量贵金属.因此,通过电氧化方法对羟甲基糠醛平台化合物进行高附加值转化受到了广泛关注.在羟甲基糠醛氧化的多种产物中,羟基和醛基被全部氧化为羧基的产物——2,5-呋喃二甲酸,被美国能源部列为“最具有价值的12种生物质衍生化学品”之一.鉴于此,本文介绍了羟甲基糠醛电氧化增值生产2,5-呋喃二甲酸的重要研究价值及相关非贵金属电催化剂的最新进展,并对催化羟甲基糠醛电氧化反应的非贵金属催化剂的发展前景进行了展望.     

本科生有机化学实验与前沿科学研究的融合—四(4-甲基苯基)乙烯的合成、表征及聚集发光性能研究

四苯乙烯(TPE)及其衍生物,作为一类典型的聚集诱导发光分子,由于其合成简单、易于修饰和发光性能优异等优点,已被广泛的应用于化学生物传感器、生化检测、生物成像和有机光电材料等领域。在此,我们将聚集诱导发光这一前沿研究热点融入有机化学实验教学中,进行教学对象为化学专业本科生的前沿有机化学实验设计：四(4-甲基苯基) 乙烯的合成、表征及聚集发光性能研究。该实验内容包括通过McMurry 偶联反应合成四(4-甲基苯基) 乙烯、四(4-甲基苯基) 乙烯的结构表征,以及利用紫外-可见分光光度计和荧光光谱仪对其聚集诱导发光性能进行研究。通过本实验,使学生了解聚集诱导发光这一科学研究前沿领域,激发学生对科学研究的兴趣、拓展科研视野、激发科研热情、培养学生的科研探究能力。本实验综合了有机化学、仪器分析和发光材料等知识点的学习,培养学生的实验操作技能,提升学生的综合及创新能力,建议纳入高年级中级有机化学实验课程。     

有机化学综合实验:基于联二萘酚手性聚集诱导发光分子的合成、表征及性质研究*

将前沿科学成果引入大学有机化学综合实验课中,设计了基于联二萘酚手性聚集诱导发光分子的合成、表征及性质研究的有机化学综合实验。通过本实验,学生将掌握几类经典的有机反应,包括酚羟基保护、芳基甲酰化及缩合等反应的基本原理及操作,熟悉核磁共振、质谱等结构表征手段以及紫外-可见吸收光谱、荧光光谱以及圆二色光谱等性质表征技术,了解聚集诱导发光现象及机理。本实验综合了多种有机反应及性质表征技术,有利于提升学生的综合实验能力、科学研究思维并激发学生对科学研究的兴趣。     

BODIPY基荧光探针的合成、表征及对铜离子的检测——推荐一个大学综合化学实验

介绍了一个大学综合化学实验——BODIPY基荧光探针的合成、表征及对铜离子的检测。该实验是一个科研转化的大学生综合化学实验,内容包括3,5-二氯BODIY的合成、BODIPY基荧光探针分子的合成,以及利用紫外-可见分光光度计和荧光光谱仪检测目标分子对金属离子的响应性。通过本实验,使学生了解BODIPY基荧光传感器这一科研前沿领域,激发学生对科学研究的兴趣,培养学生的科研探究能力。本实验综合了有机化学、仪器分析和应用波谱学知识点的学习,培养学生的实验操作技能,提升学生的综合及创新能力,建议纳入高年级综合化学实验课程。     

综合化学实验：5-溴-1-甲基芦竹碱衍生物的制备和表征

设计了题为“5-溴-1-甲基芦竹碱衍生物制备和表征”的综合实验,以5-溴吲哚为原料,经Hofmann烷基化反应和Mannich反应成功制备重要中间体5-溴-1-甲基芦竹碱,然后与不同的酸反应制备系列5-溴-1-甲基芦竹碱衍生物。结合化合物合成及表征,既能提高学生的综合实验能力,又能培养其对科学研究的兴趣和创新探索的精神。     

利用空间位阻和氢溢流协同作用促进5-羟甲基糠醛选择性加氢制备5-甲基糠醛

化学工业生产中，用氢气为还原剂，通过选择性加氢可以制备多种重要化学品。5-羟甲基糠醛是重要的生物质基平台化合物，而5-甲基糠醛是用途广泛的化学品。由5-羟甲基糠醛加氢得到5-甲基糠醛是一条非常理想的路径，但是选择性活化C-OH非常困难。本文设计并制备了Pt@PVP/Nb₂O₅(PVP: 聚乙烯吡咯烷酮)催化剂，该催化体系巧妙地结合了位阻效应、氢溢流和催化剂界面的电子效应，系统研究了该催化剂对5-羟甲基糠醛选择性加氢制备5-甲基糠醛催化性能，在最优条件下，5-甲基糠醛的选择性可达92%。利用密度泛函理论计算研究了5-羟甲基糠醛选择性加氢制备5-甲基糠醛反应路径。     

分光光度法测定酱油中5-羟甲基糠醛的研究

利用一阶导数分光光度法测定了酱油中5-羟甲基糠醛的含量。具体是,在酸性介质中,以硫代巴比妥酸为衍生试剂,在414nm波长下进行5-羟甲基糠醛的比色检测。该方法快速、准确、灵敏度高,线性范围为0.5~4μg/mL,相关系数为0.9995,能够满足食品安全检测的需要。     

1,3,5,7-四甲基-8-丙酰肼-二氟化硼-二吡咯甲烷柱前衍生高效液相色谱测定白酒中的脂肪醛

以合成的1,3,5,7-四甲基-8-丙酰肼-二氟化硼-二吡咯甲烷(BODIPY-丙酰肼)作为柱前荧光衍生试剂,用于高效液相色谱分离荧光法检测甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛、己醛、庚醛、辛醛、壬醛、癸醛、十一醛、十二醛等12种脂肪醛.通过对衍生条件和分离条件进行优化,建立了测定脂肪醛的HPLC/FD新方法.衍生反应以H3P...     

席夫碱型有机小分子荧光探针的制备与表征——推荐一个综合化学实验

介绍一个综合型创新实验——有机小分子荧光探针的制备与表征。内容包括有机配体的合成及表征、荧光光谱的测试、金属离子的检测等。通过本实验的实践,既可以让学生更好地掌握无机、有机和分析化学相关专业知识,提升实验操作技能,又能让学生了解有机小分子荧光探针这一科研前沿领域,激发学生对科学研究的兴趣,培养科研能力。建议将本实验纳入本科高年级综合化学实验课。     

将生物信息学与有机化学结合初探酶促反应原理与实践——介绍一个国外本科生实验并讨论其相关问题

21世纪是生命科学与信息科学高速发展的时代,化学作为理科的中心学科与此二者均有紧密的联系。伴随着各种交叉学科的诞生与发展,将信息科学技术整合有机化学方法并用于认知生物大分子进而解决生命科学问题也是大势所趋,而在生物化学与化学生物学基础教学中引入相关内容也具有前瞻性与必要性。国外化学本科的基础教育也切合时宜地以一个生物信息学的最常用软件PyMOL为例设计相关实验,让学生在了解反应中的有机化学机理的基础上,学习酶的三维结构,并探究酶催化该反应的原因。此设计结合了有机化学、生物化学、生物信息学、蛋白质结构生物学等多学科,可以加深学生对多肽与蛋白质的高级结构的认识,并为今后的生物化学学习与研究打下基础,同时有利于培养学生对于化学的兴趣,可谓一举多得。这对于培养交叉学科人才,做出开创性研究极为重要。对国内生物有机化学实验的设计有借鉴作用。     

快速溶胶-凝胶法制备纳米介孔TiO2——一个大学化学开放性实验的设计

设计了一个大学化学开放性实验——介孔TiO2的快速溶胶-凝胶法制备。该实验结合本课题组的最新研究成果,内容涉及介孔TiO2的快速合成和材料表征分析。通过本实验可以拓宽学生的化学专业知识,激发学生对科学研究的兴趣,培养学生创新能力和独立从事科研工作的能力。     

立体化学教学中不对称催化科研成果的融入

在基础有机化学教学中引入不对称催化的概念和科研成果,可将立体化学融入贯穿到有机化学课程的章节教学中,丰富立体化学的教学内容。通过对知识点的串联解析使学生了解不对称催化反应,从而逐步加深对立体化学的理解。组织相关研究方向的学术专题报告和科研实践,不仅有助于巩固相关理论知识,还可以让学生在知识熏陶和实验实践中培养自身的学术素养和科研能力,提高学习热情和积极性。     

基础有机化学教学与前沿科学研究的融合——共价有机骨架材料的成键方式

作为材料研究领域的明星,共价有机框架材料的研究是基于有机化学反应的成功选择和合成条件的不断优化。本文探讨将共价有机框架材料的成键方式引入有机化学教学课堂的途径,阐述有机化学反应在新型纳米材料设计合成中的应用。科教融合教学模式不仅能够培养学生掌握知识、运用知识解决实际复杂问题的能力;同时可以调动学生的学习兴趣、拓展科研视野、激发科研热情;更能在科研成果中增强学生的专业认同感、培养学生的创新意识和社会担当。科教融合是实现创新人才培养的一个重要环节。     

2-羟基-1-萘甲醛缩邻苯二胺席夫碱及其铜(Ⅱ)配合物的合成及组成测定——介绍一个大学化学综合实验

设计开发了一个大学化学综合性实验,合成了2-羟基-1-萘甲醛缩邻苯二胺席夫碱及其铜(Ⅱ)配合物,分别采用化学分析法和仪器分析法对配合物的组成进行了测定,并结合红外光谱、核磁共振氢谱对产物的结构进行了表征,取得了满意的实验结果。该实验一定程度上弥补了大学化学教学实验中合成有机金属配位化合物教学资源的匮乏。通过该实验的实施,可使学生进一步巩固回流、纯化、离心等基本操作技能,掌握摩尔比法测定配合物配位数及稳定常数的原理和方法,同时掌握运用有机波谱技术推断和鉴定分子结构的方法。本实验有利于培养学生综合运用有机化学、无机化学、化学分析及仪器分析等知识解决具体问题的能力,同时有利于学生了解席夫碱及其金属配合物的性质、研究动态等,激发学生对科学研究的热情,培养学生系统的科学思维和研究能力。     

草酸亚铁制备及组分测定综合实验之更新探索

在实验教学中,增加综合性实验内容,开设研究性、探索性和创新性综合实验是化学专业人才培养的重要组成部分。改革更新"草酸亚铁制备及组成测定"的实验方法,并以此创新综合实验为例,引导学生综合运用所学理论知识设计并优选实验方案。通过综合实验的训练,加深学生对实验及科研方法的理解,提高其实验技能及合作交流的能力。     

基于合成方法学研究的有机化学实验教学改革与实践——以苯甲酸乙酯制备为例

以苯甲酸乙酯的制备实验为例,将合成方法学研究引入有机化学实验教学。采取抽签方式确定每个学生的实验内容,通过考查加热方式(电热套或微波辐射加热)、溶剂(甲苯或环己烷)以及反应时间对实验结果的影响,使学生了解科学研究的方法,并通过文献查阅及实验结果分析讨论等教学实践环节提高学生的创新思维和科研能力。     

甲基橙制备实验的衍生与探索

Preparation of methyl orange is regarded as a classical basic experiment in organic chemistry. Based on the derivation of methyl orange preparation, we design a mini comprehensive experiment by combining the synthetic experiment of azobenzene compounds with spectral analysis to achieve the multi-disciplinary interactions. It not only can guide students to further understand properties of azobenzene compounds, but also can help to improve the synthetic operation skills of solid organic compounds and master the spectral analysis methods. In the meantime, we hope to break the limitation of basic experimental training and make it easier for students to cultivate scientific thinking methods.