基于连续流技术的三苯甲醇合成实验

三苯甲醇的制备实验是化学相关专业的经典教学实验,是有机化学理论与实践操作重要的结合点。然而,实验装置复杂、格氏试剂引发较为困难、严苛的无水无氧操作等导致实验成功率较低;反复转移溶剂导致师生的溶剂暴露。基于上述问题,本文利用中压柱塞泵和固定床连续流反应器,设计并搭建了格氏试剂连续流动制备装置,实现了三苯甲醇的连续制备。基于连续流的格氏试剂制备装置设备搭建简单,全程避免了师生的有机溶剂暴露,溴苯-格氏试剂转化率重现性好。在本连续流装置内,格式试剂制备反应稳定可控,实验安全性高。过量镁屑无需淬灭,可重复使用。     

Tavis-Cummings模型中的几何量子失协特性

采用几何量子失协的计算方法,通过改变两原子初始状态、腔内光子数和偶极-偶极相互作用强度,研究了Tavis-Cummings模型中的几何量子失协特性.结果表明:几何量子失协都是随时间周期性振荡的,选取适当的初态可以使两原子一直保持失协状态,增加腔内光子数和偶极相互作用对几何量子失协有积极的影响.     

有机溶剂/缓冲液双相体系中固定化Acetobacter sp.CCTCC M209061细胞催化1-(4-甲氧基)-苯基乙醇不对称氧化反应

在有机溶剂/缓冲液双相体系中, 利用固定化醋酸杆菌Acetobacter sp.CCTCC M209061细胞高对映体选择性地催化1-(4-甲氧基)-苯基乙醇(MOPE)的不对称氧化反应, 成功地拆分外消旋MOPE得到对映体纯(S)-MOPE. 与游离细胞相比, 固定化细胞催化反应速度有所降低, 但其稳定性(包括操作稳定性、 热稳定性和储藏稳定性)明显提高. 固定化细胞连续使用10批次(每批次12 h)后, 仍能保留其初始催化活性的58%以上, 而游离细胞仅保留约20%的相对活性. 在所考察的不同有机溶剂中, 正己烷不仅能较好地溶解底物, 而且对细胞的生物相容性相对较好, 因而提高了反应底物浓度、 反应初速度、 对映体回收率及残留底物e.e.值, 是反应体系中最适宜的有机相. 该反应的最适宜正己烷体积分数为60%, 辅底物为50 mmol/L丙酮, 底物浓度为40 mmol/L, 缓冲液pH=6.5, 反应温度为30 ℃; 在此条件下, 反应初速度为80.4 μmol/min, 反应12 h后, 对映体回收率和残留底物e.e.值分别为51.0%和99.9%, 明显好于水单相反应体系.     

基于Suzuki-Miyaura偶联反应探索有机化学反应机理的创新实验设计

Suzuki-Miyaura偶联反应作为构建碳碳键的最有效的手段之一,在制药、催化、先进材料制备等领域有着广泛的应用。介绍了一个有机化学综合创新实验——以Suzuki-Miyaura偶联反应中涉及的有机化学反应动力学为研究背景,探索了该反应体系中各物质浓度对反应速率的影响,解释了该反应的可能机理。通过该综合实验项目,有助于加深学生对Suzuki-Miyaura偶联反应机理的理解,激发学生对化学动力学的科研兴趣,同时提高学生在无水无氧操作和仪器分析的实践水平,培养学生的创新精神。     

应用Suzuki偶联反应学习Hammett方程的实验教学设计

介绍了一个有机化学综合创新实验——应用Suzuki偶联反应来学习Hammett方程的实验教学方案。通过探究不同取代基底物对Suzuki偶联反应速率的影响,进一步得出Hammett方程的关系曲线图,结果表明苯硼酸上的吸电子取代基使反应速率减慢,而给电子取代基会加快反应速率,探索了Suzuki偶联反应中转金属化过程对偶联反应的影响。在进行文献调研、实验设计、实验操作、结果分析和报告撰写的过程中,学生既能学习Suzuki偶联反应的基本原理,更重要的是理解Hammett方程的意义,激发学生对有机化学的科研兴趣,提升学生综合素质。     

QuEChERS-气相色谱/串联质谱法同时测定杨桃中37种农药残留

建立了QuEChERS-气相色谱/三重四极杆串联质谱(GC-MS/MS)测定杨桃中37种农药残留量的方法.样品以1％乙酸乙腈为提取溶剂,采用QuEChERS净化,在质谱多反应监测(MRM)模式下进行定性,基质匹配标准曲线外标法定量.结果表明:在0.01～0.5 mg/L范围内,37种农药的线性关系良好,方法定量限均低于0.01 mg/kg;在低、中、高3个添加水平范围内平均回收率在72.9％～117％之间,相对标准偏差(RSD)≤9.6％.该方法简单、快速、溶剂用量少、灵敏度高,适用于分析杨桃样品中37种农药残留量的检测和确证.     

气相色谱-三重四极杆串联质谱法测定含硫蔬菜中46种农药残留量

采用固相萃取/气相色谱-串联质谱法(SPE/GC-MS/MS)建立了含硫蔬菜(葱、姜、韭菜和大蒜)中46种农药残留量的分析方法,并对提取溶剂、固相萃取柱及洗脱溶液进行优化。样品以1%乙酸乙腈提取,Carbon/NH2固相萃取小柱净化后,采用气相色谱-三重串联四极杆质谱多反应(MRM)模式进行外标法定量测定。结果表明,46种农药在0.05~1.00 mg/L范围内线性关系良好,方法的检出限(LOD)为0.001~0.003 mg/kg。在0.01,0.05,0.10 mg/kg 3个浓度加标水平下,46种农药的平均回收率为60%~125%,相对标准偏差(RSD)不大于17.3%。该方法测定的农药种类较全,涵盖了有机磷、有机氯和拟除虫菊酯等多类农药,且背景干扰少,灵敏度高,适合于基质复杂的含硫蔬菜中多农药残留的测定。     

三全育人背景下的多维度大学化学实验课程思政建设

针对大学化学实验课程的特点,从课程教学目标设计、实验教学活动设计和课程教学成果评价三个方面,探索教学过程中专业知识与思政元素的结合点。分别从培养学生的爱国情怀、科学素养、创新意识、职业素养、社会责任感、辩证思维和绿色发展理念等多个维度介绍在大学化学实验教学过程中实施思政教育的具体措施。利用好课堂教学的主渠道,将知识探究、能力建设和价值塑造三者融为一体,推进全员全程全方位育人的重要实践,培养学生成为德智体美劳全面发展的新时代社会主义建设者和接班人。     

创新综合化学实验:烷基-烷基Kumada偶联反应*

为将交叉偶联反应引入本科化学实验教学中,设计了创新综合化学实验——Kumada偶联反应。该实验选取氯化亚铜作催化剂,常温下即可反应,溶剂低毒,反应时间短,产率高,符合“绿色化学”理念。该实验在无水无氧条件下进行偶联反应,再通过萃取、分液、柱层析对产物进行分离,并引入气相色谱对产物进行定性和半定量分析。通过该实验项目的学习,学生可以掌握典型的有机化合物合成、分离手段并熟悉大型仪器设备的分析技术。     

基于氢键诱导理论的有机化学探索实验：(+/-)-2-亚甲基香茅醛的合成与快速鉴定

本实验用吡咯烷和4-二甲基氨基苯甲酸作为有机小分子催化剂，催化天然香料(+/-)-香茅醛与甲醛的Aldol缩合反应并脱水合成(+/-)-2-亚甲基香茅醛。基于小分子催化的氢键诱导效应，我们选用二氯甲烷、四氢呋喃、无水乙醇三种溶剂进行平行反应，用薄层色谱法监控平行反应的转化速度，筛选相对最佳反应溶剂。同时，我们用共振离域理论解释原料和产物在核磁共振化学位移、薄层色谱比移值、液相色谱保留时间的差异。本实验弥补了有机化学实验在反应条件优化方面的空白。