用Diels-Alder反应合成顺-4-环己烯-1,2-二羧酸及产品纯度分析——小综合实验推荐

推荐了一个适合在化学及非化学专业开设的涉及有机合成、化学分析等操作的小综合实验。采用环丁烯砜加热分解释放出的丁二烯与顺丁烯二酸酐进行Diels-Alder反应来制备六元环化合物顺-4-环己烯-1,2-二酸酐,再经水解得到顺-4-环己烯-1,2-二羧酸。采用酸碱滴定法分析产品纯度,测定产物熔点,并通过红外光谱、核磁共振谱进行化合物结构表征。     

6,7-二甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸甲酯的制备——介绍一个大学药物化学综合实验

介绍了我校制药工程专业和药物制剂专业开展的一个综合药物化学实验,该实验以合成PARP1抑制剂的关键中间体6,7-二甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸甲酯为目标分子,该化合物是作者课题组目前正在研究的PARP1抑制剂的关键中间体,其合成方法是以L-3,4-二甲氧基苯丙氨酸为原料,甲醇为溶剂,二氯亚砜为脱水剂,室温条件下合成L-3,4-二甲氧基苯丙氨酸甲酯,再以多聚甲醛为原料,二氯甲烷为溶剂,三氟乙酸为催化剂,经Pictet-Spengler反应合成6,7-二甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉-3-羧酸甲酯,目标化合物的结构使用1H NMR、MS等分析方法进行表征。本实验有益于激发学生独立思考能力和研究意识,训练学生的综合实验操作技能和有机化合物的结构鉴定能力,培养学生掌握药物合成科学研究的基本思路和基本方法。     

综合有机化学实验:5-甲基-3-异噁唑甲酰胺的合成

利用丙酮和草酸二乙酯为原料,通过Claisen酯缩合、肟化环合与氨水氨解,合成磺胺甲基异噁唑的关键中间体--5-甲基-3-异噁唑甲酰胺。通过红外光谱、核磁共振、熔点测定等方法验证其结构。本实验综合运用有机合成、产物分离和结构鉴定中的多种操作单元,并训练红外光谱、核磁共振等常用仪器分析技术,适合学生进行综合有机化学实验。     

1,5-苯并二氮杂卓的一步合成综合性实验探索

设计了一个有机合成综合性实验,该实验以邻苯二胺、乙酰乙酸乙酯、苯甲醛为原料,在磷钨酸催化、乙醇作溶剂、冰水浴条件下一步3组分合成1,5-苯并二氮杂卓化合物。实验实现了该化合物由原来的多步合成转化为一步合成,不但避免了中间产物的分离,而且反应条件温和、操作简便、产物收率高、环境友好等,是绿色化学在有机合成中的实际应用,以及现代有机合成方法的具体体现,也是培养学生创新实验能力的较好途径和方法。     

创新性综合实验:4-苯基-2-咪唑啉酮的合成与表征

“4-苯基-2-咪唑啉酮的合成与表征”是“综合创新实验”课程的一个实验。该实验以苯甲醛和硝基甲烷为原料，经Henry反应、Ritter反应、硝基的还原、氨基的保护以及酰胺的水解反应，制备4-苯基-2-咪唑啉酮。实验涉及柱层析、加热回流和萃取等操作。该实验包括5种经典的反应类型，合成方法比较成熟，结合有机化合物波谱解析，可以加深学生理解有机化合物官能团的转化及经典反应的反应机理，培养和提高学生有机合成的实验能力，激发和训练学生对有机合成及波谱解析的理解和应用。     

废弃植物油酯交换制备生物柴油

培养学生的绿色环保意识和可持续发展意识是应用化学专业本科人才培养方案的基本要求之一。目前实验教学中培养学生绿色环保和可持续发展意识的实验项目较少,针对这一问题,在综合化学实验中增加本新创实验项目。实验以废弃菜籽油和甲醇为原料,氢氧化钠和氯化胆碱为催化剂,生成的副产物甘油与氯化胆碱原位形成低共熔体系,与产品形成液-液两相,促使反应正向进行,简化后处理,提高产品纯度和产率。GC-MS (Gas chromatographymassspectrometer)结果表明,产品纯度大于99%,产率接近85%。分离出的低共熔体系可循环使用。燃烧热测试表明其热值与矿物柴油相当。实验使用的原料安全低毒,涉及基础有机化学实验、物理化学燃烧热测定、分析化学等多门基础实验课程的基本操作和表征,适合作为应用化学专业三年级综合化学实验教学实验项目的补充。通过本实验,有利于让学生更加系统地理解和掌握化学实验技术,培养其主动探索精神,锻炼其综合实践能力,同时,将绿水青山、环保低碳、变废为宝等课程思政理念融于综合化学实验教学。     

共焦显微拉曼光谱监测聚合物载体支载的化学反应

在固相载体上进行的有机合成[1-2]以及使用固相载体支载的试剂作为反应物或清除剂[3-4]的有机合成具有产物分离纯化简单、可以使用过量试剂促使反应完全、固相可以重复使用和容易实现自动化合成等诸多优点而受到重视,是组合化学[5-6]及高通量筛选[7]技术中建立分子多样性化合物     

简便高效合成15β,16β-亚甲基-雄甾-5-烯-3β-醇-17-酮

采用对甲苯磺酸(pTsOH)和i氟乙酸(TFA)为催化剂,邻碘酰苯甲酸(IBX)为氧化剂,于40-45℃,在T01.DMSO混合溶剂中,将醋酸去氢表雄酮选择性脱氢,简便高效地制备了3β-乙酰氧基.雄甾-5.15-二烯-17-酮(I),产率分别为77%和89%.本合成线路有效避免了经溴代脱溴和发酵等合成线路反应繁多、试剂毒性大、成本高以及单纯IBX选择性脱氢反应温度高、反应时间长等不足.然后将化合物I在碱性条件下水解得到3β-羟基.雄甾-5,15-二烯-17-酮(Ⅱ),产率92%.最后将化合物Ⅱ与碘化三甲基氧化锍进行迈克尔共轭加成制得目的物15β,16β-亚甲基.雄甾-5-烯-3β-醇-17-酮(Ⅲ),产率89%.中间体和目的物经紫外光谱、红外光谱、核磁共振氧谱、质谱及元素分析确证了其化学结构.     

茚-1,3-二酮制备与表征综合实验设计与教学实践

为将混合酯的缩合反应引入本科化学实验教学中，设计了综合化学实验——茚-1,3-二酮的制备实验。该实验以邻苯二甲酸二乙酯和乙酸乙酯为原料，乙醇钠为催化剂，经Claisen酯缩合反应、酸性条件下酯水解反应、热脱羧反应制备了茚-1,3-二酮。实验涉及回流、蒸馏、重结晶、减压过滤、恒温控制和恒压滴液等基本操作，并利用熔点测定、红外光谱及核磁共振氢谱、碳谱等对产品结构进行了表征。本实验综合运用了有机合成、产物分离和结构表征等技术手段，对于培养本科生的多步合成能力及波谱解析能力具有很好的教学效果。     

光-钴协同催化的高区域、高对映选择性醛-炔还原偶联反应

正手性烯丙醇是有机合成中的重要合成子以及众多药物及天然产物中的关键手性骨架,发展其高效的不对称合成方法是有机合成中的一个重要目标[1].利用金属试剂对羰基化合物进行加成是合成这类化合物的常用手段[2-3],然而这一方法需要预先通过多步制备金属试剂,原子经济性和反应效率均有待提升(Scheme 1, a).     

推荐一个综合化学教学实验——酰胺键缩合试剂DEPBT的合成

介绍一个多步有机合成的综合化学教学实验。该实验以邻氨基苯甲酸和三氯化磷为原料,经过4步反应合成酰胺键缩合试剂DEPBT。讨论了该实验在本科生综合化学实验教学工作中的实践效果。     

l’-碘代二茂铁甲醛合成的新方法

二茂铁甲醛是有机合成化学中一个重要的中间体, 利用它可以合成各种功能二茂铁衍生物. 然而异环取代的二茂铁甲醛因合成难度较大使其应用受到限制, l’-碘代二茂铁甲醛分子内因为有较多的反应活性点, 从而被广泛应用到功能金属有机分子的设计合成中. 合成该物质的传统方法不仅路线长, 且需要使用昂贵的金属有机试剂. 我们利用改进后的合成方法, 以二茂铁为起始原料经三步反应合成了1’-碘代二茂铁甲醛. 该方法不仅缩短了合成路线, 简化了反应条件, 且避免使用苛刻的反应条件和贵重的有机锂(锡)试剂, 是目前合成该化合物最简单的方法.     

3-硫化吲哚类化合物合成方法的研究进展

硫化吲哚类化合物作为合成天然化合物的重要中间体,被广泛应用于有机合成化学.近年来,由于3-硫化吲哚类化合物有良好的药用价值而被广泛关注.目前,硫醇或硫酚、二硫醚、硫氯等硫化试剂被广泛应用于3-硫化吲哚类化合物合成中,3-硫化吲哚类化合物的合成方法随硫化试剂的不同而异,文章综述了3-硫化吲哚类化合物合成方法的研究进展.     

绿色催化氧化合成邻硝基苯甲醛——一个氧化合成教学实验

采用“科学问题为目标导向”的实验教学指导原则,将邻硝基苯甲醛的绿色合成工艺开发为有机化学基础实验,丰富了绿色氧化反应在实验教学中的应用。本新创实验以水溶性2-(2,2,6,6-四甲基-4-亚哌啶基-1-氧化物)乙酸(简称TEMPO-COOH)为催化剂,在摩尔分数0.1%用量下,催化次氯酸钠氧化邻硝基苄醇,实现了重要有机合成中间体邻硝基苯甲醛的高选择性绿色催化合成,产率达93%,纯度>99%。作为本科生基础教学实验,本案例不仅涉及多种有机化学实验基本操作,还包含反应监测、结构表征、纯度分析等重要环节,同时还融入了绿色化学理念和有机合成方法学研究的实验探究过程。该新创实验所用试剂环境友好,安全性高,教学时长约为3–4 h,非常适合用于有机化学基础实验教学。以本实验方案为蓝本,结合有关氧化反应研究进展的微课学习和拓展练习,实现了理论知识与合成实践之间的有效互动,提升了化学专业本科生解决较为复杂有机合成问题的综合能力,提高了化学类人才的培养质量。     

2-碘酰基苯甲酸在有机合成中的研究与应用

高价有机碘化合物的反应性质与过渡金属相似,其参与的反应具有反应条件较温和、选择性好、产率高及环境友好等优点,因而近年来关于高价有机碘试剂的研究受到广泛关注,在有机合成领域中获得了较多应用.综述了近年来高价有机碘试剂2-碘酰基苯基酸(IBX)在有机合成中的研究及应用,包括IBX在氧化羟基、含氮化合物和含硫化合物,在制备α...     

α-乙酰基二硫缩烯酮Vilsmeier反应在共轭三烯化合物合成中的应用

以α-乙酰基二硫缩烯酮为起始原料,通过与Vilsmeier试剂反应得到亚胺盐正离子中间体,利用亚胺盐正离子中间体与碳亲核体反应,成功制备了多取代共轭三烯类化合物.该方法具有原料易得、反应条件温和及实验步骤简单等优点.该反应不仅建立了一种简单、有效合成多取代共轭三烯化合物新方法,而且扩展了α-乙酰基二硫缩烯酮类化合物在有机合成中的进一步应用.     

1-硝基-4-芳基-3-丁烯酮类化合物的合成方法研究

4-芳基取代丁烯酮类化合物可用于合成香料、电镀、杀虫驱虫等方面,因其结构特性还可作为药物合成的中间体。本文通过α-硝化的二硫缩烯酮与芳醛在碱的催化下发生缩合反应,并脱去硫环,得到一系列1-硝基-4-芳基-3-丁烯酮类化合物。本文利用新的合成方法向4-芳基取代丁烯酮的1-位引入了硝基,使该碳原子具有更强的活性,该类化合物目前鲜有报道,在有机合成方向将会有很大的研究空间。这种方法反应条件容易控制,产率极高,提纯方法简便。     

α-重氮膦酸酯作为亲核试剂参与不对称反应的研究进展

重氮化合物作为一类重要的合成子,在有机合成、药物化学、材料化学及化学生物学等领域均有广泛应用。α-重氮膦酸酯作为α-重氮羧酸酯的电子等排物,可作为亲核试剂参与不对称反应。综述了α-重氮膦酸酯作为亲核试剂参与不对称反应（Mannich反应,Morita Baylis-Hillman反应,类Aldol反应以及［3+2］反应）的研究进展,并对其未来发展进行了展望。     

罗丹明6G酰肼水杨醛席夫碱锌离子配合物的合成及光致变色性能表征综合实验

设计了一个6学时的综合化学实验，结合光致变色这一化学研究热点，向学生传授有机合成、波谱分析等相关知识。在本实验中，学生通过两步反应合成罗丹明6G酰肼水杨醛席夫碱分子，进而与锌离子结合，得到具有可逆光致变色性能的罗丹明6G酰肼水杨醛席夫碱锌离子配合物。学生通过观察溶液和固体基质中该配合物在光照前后的颜色和紫外光谱变化，了解光致变色现象。结合课堂讲解、文献阅读，了解光致变色现象产生的机理。本实验所需的试剂仪器简单、成本低廉，适于在化学或相关专业的本科实验教学中推广。此外，本实验现象明显，具有较强的趣味性，通过本实验不但可以提高学生的知识水平和专业素养，也可以培养其对化学的兴趣和热爱。     

综合化学实验:三苯胺衍生物的合成、结构与电致变色性能的研究

介绍了一个综合化学实验。通过乌尔曼缩合反应合成一种具有电致变色性能的三苯胺衍生物。利用红外光谱、核磁共振氢谱、循环伏安法对化合物的结构及电化学性能进行表征。通过将电化学工作站和紫外-可见分光光度计联机进行光谱电化学测试,深入研究该化合物的电致变色性能。本实验充分体现了“合成-表征-分析”的科研思维模式,并打破了传统的单独仪器测试方式,在让学生了解合成化学知识和前沿学术研究的同时,提高学生的基本实验技能和综合运用学科知识的能力。