浅谈制药工程专业有机化学实验教学的心得和体会——以三苯甲醇的制备和重结晶实验为例

有机化学实验是制药工程专业的一门必修课,旨在训练学生有机合成基本实验技能。本文以三苯甲醇的制备和重结晶实验为例,讲述了笔者在多年教学中获得的一点感悟和经验:1)将实验步骤分解成片断讲解可以使学生更好地理解和记忆实验过程和操作目的;2)重要的基本操作应反复练习,即"学习、复习、提高",通过三次重复练习来实现巩固和熟练掌握该操作的目的。     

纳通道的物质传输特性及应用

近年来,随着材料科学、微纳加工技术和微纳尺度物质传输理论的发展,纳通道技术得到了越来越多的研究和关注。纳通道包括生物纳通道和人工纳通道,其孔径通常为1~100 nm。在这一尺度下,通道表面与通道内物质之间的作用概率大大增强,使得纳通道表现出许多与宏观体系不同的物质传输特性,例如通道表面电荷与通道内离子之间的静电作用产生了离子选择性,通道内电化学势的不对称分布产生了离子整流特性,物质传输过程中占据通道产生了阻塞脉冲特性等。纳通道中的这些物质传输特性在传感、分离、能源等领域具有广泛应用,例如通过对纳通道进行功能化修饰可以实现门控离子传输;利用亚纳米尺度的通道可以实现单分子传感;利用通道与传输物质之间的相互作用可以实现离子、分子、纳米粒子的分离;利用纳通道的离子选择性可以在通道内实现电荷分离,将不同形式的能量（如光、热、压力、盐差等）高效转化为电能。纳通道技术是化学、材料科学、纳米技术等多学科的交叉集合,在解决生物、环境、能源等基本问题方面具有良好的前景。该文综述了近10年来与纳通道物质传输理论以及纳通道技术应用相关的前沿研究,梳理了纳通道技术的发展过程,并对其在各个领域的应用进行了总结与展望。     

高分辨电感耦合等离子体磁质谱法测定含铜不锈钢中痕量磷

作者通过试验,用电感耦合等离子体磁质谱(HR-ICP-MS)测定含铜不锈钢中磷含量时,采用高分辨率模式,选择分辨率为4000,在此条件下磷峰可与干扰双原子分子或离子的峰分开。又通过以含铁基的磷标准溶液优化了气体流量和离子透镜的参数,使磷的信号值提高至3×105cps。而加入45Sc作为内标元素又可显著提高测定的稳定性。分别用不锈钢样品和纯铁粉作基体,加入标准溶液制作标准曲线。结果表明:两种方法的线性均较好,分别测得实际样品的结果及其相对标准偏差也基本一致。但两种方法的检出限(3s)不同,前者为1.0μg·g^-1,后者为0.18μg·g^-1。所提出方法的样品处理过程如下:称取样品0.10g置于消解罐中,加入盐酸溶液2mL及硝酸溶液1mL,待剧烈反应缓解时,将消解罐加盖并置于微波消解仪中,于100℃消解10min,升温至200℃继续消解20min。冷却后将溶液转移至100 mL石英容量瓶中,加入0.2mg·L^-1钪内标溶液1mL,加水至刻度,摇匀。此溶液在仪器工作条件下进行HR-ICP-MS测定。对含磷51μg·g^-1的含铜不锈钢,按本方法测定所得结果的相对标准偏差(n=10)小于4%。应用本方法分析了7种标准物质或已知样品(包括低合金钢、含铜不锈钢、高温合金),并同时用ICP-AES进行校对分析。结果表明,本方法与ICP-AES的测定结果基本一致。但本方法的结果与标准物质的认定值更接近,而且对低含量磷(9μg·g^-1)也可很好测定。     

Three Zinc(Ⅱ) Complexes Based on 2-Carboxylic Acid-4-nitropyridine-1-oxide: Synthesis,Crystal Structure,and Fluorescence Properties

Three new metal-organic complexes, namely [Zn(POA)2(H2O)2](1), [Zn(POA)2(H2O)2]·2H2O(2) and [Zn(POA)2]n(3), have been synthesized by organic ligand 2-carboxylic acid-4-nitropyridine-1-oxide(POA) and zinc(Ⅱ) ions. The structures of complexes 1~3 are characterized by single-crystal X-ray analysis, XRD powder diffraction analysis, infrared spectroscopy and thermal stability analysis method. Complex 1 belongs to monoclinic system, space group C2/c with a = 22.8215(15), b = 7.5613(16), c = 10.048(3) ?, β = 109.47°, V = 1634.7(6) ?~3, Z = 4, F(000) = 944, Dc = 1.900 g/cm^3, C(12)H(10)N4O(12)Zn, Mr = 467.61 and μ = 1.584 mm^-1. The whole molecule presents "V" shape. Complex 2 is a centrosymmetric structure in triclinic system with space group P1: a = 7.4728(5), b = 7.6825(6), c = 8.5184(6) ?, α = 65.975(2), β = 79.87(2), γ = 89.855(2)°, V = 4384.1(5) ?~3, Z = 1, F(000) = 256, Dc = 1.908 g/cm^3, C(12)H(14)N4O(14)Zn, Mr = 503.64 and μ = 1.492 mm^-1. Complex 3 is a one-dimensional chain structure belonging to monoclinic system and space group P21/c with a = 4.9456(6), b = 12.5322(14), c = 11.2514(13) ?, β = 97.313(11)°, V = 6916.8(14) ?~3, Z = 2, F(000) = 432, Dc = 2.072 g/cm^3, C(12)H6N4O(10)Zn, Mr = 431.58, and μ = 1.852 mm^-1. In three complexes, six oxygen atoms from the surrounding coordination atoms form a ZnO6 distorted octahedral coordination geometry around the zinc ions. Meanwhile, fluorescent properties of the three complexes were investigated at room temperature. The fluorescence spectroscopic analysis demonstrated that the ligand POA shows red-shift after coordinating with the zinc(Ⅱ) ions.     

典型全氟有机酸类化合物的样品前处理与分析方法研究进展

全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛烷羧酸（PFOA）是两种典型的全氟有机酸类化合物,也是全氟化合物（PFCs）前体物的最终降解产物,具有肝毒性、胚胎毒性、生殖毒性、神经毒性,检出率最高。在各种被污染的介质中,PFOS和PFOA含量往往很低,基体复杂多样,快速高效的样品前处理技术成为测定的关键环节。目前,国际上对PFOS和PFOA的测定无统一标准,而我国关于PFCs的分析研究落后于国际发展水平。该文介绍了PFOS和PFOA的特性,系统总结和评述了前处理技术（液液萃取、固相萃取、固相微萃取、超声萃取和QuEChERS法）及分析方法（色谱-质谱方法、光谱法、酶联免疫法和电化学法）,以期为PFOS和PFOA的分析监测及标准制定提供参考。     

碳量子点在八面双锥和纳米片TiO2上的光催化

依次用溶剂热法和水热法制备得到暴露(101)晶面的八面双锥体二氧化钛OBP-TiO2和不同碳负载量的N-CDs/OBP-TiO2复合催化剂,以及暴露(001)晶面的纳米片二氧化钛TNS和不同碳负载量的N-CDs/TNS复合催化剂。利用TEM、XRD、XPS等表征手段对这2类复合催化剂的形貌结构、化学成分等作了鉴定。系统研究了碳量子点负载量对可见光降解RhB的光催化性能影响。实验发现,由于N-CDs的加入,均能较大提高2类复合催化剂的光催化性能。(101)高裸露晶面N-CDs/OBP-TiO2比(001)高裸露晶面N-CDs/TNS的光催化活性高。     

介孔SBA-15棒负载的Pd3Cl催化剂催化Sonogashira偶联反应（英文）

通过静电吸引策略将具有高度分散性的原子精确纳米团簇[Pd3Cl(PPh2)2(PPh3)3]+(Pd3Cl)负载在介孔SBA-15棒上。结构明确的Pd3Cl/SBA-15催化剂在以水作为溶剂以及温和的反应条件下对催化Sonogashira碳-碳偶联反应展现了较好的催化性能以及循环性。在此基础上,我们研究了Pd3Cl团簇结构与性能之间的关系,并证实内核的Pdδ+(0<δ<2)与配体之间的协同效应是催化反应的关键。     

反式阿魏酸钌配合物的合成、表征、荧光光谱及其与DNA/蛋白作用

对天然产物反式阿魏酸进行化学修饰,设计、合成了2种单核钌配合物[Ru(cym)(L)Cl]Cl (Ru-1)与[Ru(bpy)2(L)]Cl2(Ru-2)(cym=对伞花烃,bpy=2,2′-联吡啶,L=(E)-3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-N-((4′-methyl-(2,2′-bipyridin)-4-yl)methyl)acrylamide),通过核磁共振氢谱和碳谱、电喷雾质谱对配合物进行了结构表征。利用荧光、紫外-可见光谱等方法研究了配合物的溶解性和光学性质。配合物均具有良好的亲水性。Ru-2有良好的荧光性能,其发射波长达到近红外的631 nm,且可以在pH值为8～10之间实现响应。Ru-2还具有较高的单线态氧量子产率(Φ=0.70),有望成为一类高效的光敏剂。2种配合物都与CT-DNA发生嵌入作用(Kb分别为1.210×104和1.233×103L·mol-1);均与BSA有一个结合位点,使其荧光发生静态淬灭(Ka值分别为1.94×104,2.45×104)。     

教学评一致性视域下金属单元复习课的实践*

分析金属知识在中考和教材中的地位,针对当前单元复习教学中存在的问题,依据教学评一致性原则,将“金属知识”的单元复习在“订书钉”为主要线索的探究活动中展开,以此激发学生的学习兴趣,优化学生单元知识结构,发展学生分析问题、解决问题的能力,同时提高学生对学科价值的认识。     

创新型综合实验:苯甲酰苯胺的合成*

肟化反应和贝克曼重排反应是高校化学专业重要的基础有机实验,现行的实验教材常采用由环己酮制备己内酰胺,该实验存在反应过程难监测,反应后处理损失大,收率低,实验效果不理想等问题。以二苯甲酮为原料,经肟化、贝克曼重排合成苯甲酰苯胺,产物经1H NMR、13C NMR、IR等确证分子结构。研究结果表明:苯甲酰苯胺合成反应平稳,实验现象明显,后处理简便,收率较高。通过TLC监测反应进程,能使学生对反应过程有清楚的认知和掌控。实验内容和时间适合大学实验要求,实验综合性强,拓展空间大,能够有效训练学生的创新思维和科研意识,提高学生的实验技能。