1stOpt软件在蔗糖水解实验教学中的应用

将1stOpt软件用于物理化学实验蔗糖水解反应速率常数的测定中,在无需严格记录反应开始时间和测定反应终了旋光度的情况下,通过非线性拟合无需编程及公式变换就可以简单方便准确地得到反应速率常数,避免了传统数据处理方法所带来的人为误差,可以补充和改进物理化学实验的教学。     

B(C6F5)3催化的醛与烷氧基羟胺的一锅法还原胺化反应

近年路易斯酸B（C₆F₅）₃催化的醛酮还原及胺化反应研究表明,缺电子的路易斯酸B（C₆F₅）₃也可以作为一种"耐水"的催化剂在"有水"条件下进行催化反应.这些研究成果对进一步扩展受限路易斯酸碱对（FLPs）化学的研究领域和应用前景提供了更多可能.本文以硅烷作为还原剂,在路易斯酸B（C₆F₅）₃催化下可在温和条件下实现醛与烷基羟胺类化合物的直接还原胺化反应,并且在还原过程中N-O键不会发生断裂,可中等至高产率地制备各种烷氧基取代的羟胺衍生物.对反应机理研究发现,在中性条件下苯甲醛与苄氧基羟胺的反应仅得到缩合中间产物肟醚,而在HCl或过量H₂O的参与下苯甲醛与苄氧基羟胺的直接还原胺化均可顺利进行;对反应机理的研究表明苄氧基羟胺会与路易斯酸硼烷在过量H₂O的参与下发生质子化,在硅烷的作用下转化成具有一定还原性的"硼氢化胺盐"活性中间体并进而促使中间产物肟醚的还原.对醛与羟胺的直接还原胺化反应研究表明,在"有水"条件下路易斯酸B（C₆F₅）₃不仅仅是一种"耐水"的催化剂,在某些反应中水可能直接影响着催化反应,尤其是对醛酮的直接还原胺化反应.因此,继续深入研究有"水"条件下路易斯酸硼烷参与的催化反应机理不仅对FLPs化学的发展至关重要,对其他相应催化体系的研究也具有重要的参考价值.     

L-脯氨酸催化的不对称Aldol缩合反应实验设计

介绍了L-脯氨酸催化的对硝基苯甲醛与丙酮的不对称Aldol反应的实验设计。室温反应2 h后,柱层析得到（R）-4-（4-硝基苯基）-4-羟基-2-丁酮,利用手性高效液相色谱测试得到产物的ee值。学生实验结果显示,收率范围为53%~74%,对映选择性范围为62%~69%。本实验方案将Aldol反应的研究成果设计成综合性实验,不仅强化训练了学生基本的实验技能和操作,同时拓宽了知识面,培养了学生分析问题、解决问题等方面的综合能力。     

甲基酮的二氟同系化-卤化反应:一锅法合成β-卤代-α,α-二氟代酮

以（溴二氟甲基）三甲基硅烷（TMSCF₂Br）为二氟卡宾源,利用其兼具TMS转移特性及自活化特性,仅在催化量的n-Bu₄NBr的催化启动下,直接完成甲基酮的烯醇化-二氟环丙烷化反应以及与卤正离子的开环卤化反应,并使用卤负离子作为卤源,采用其原位氧化形成卤正离子的方法实现了偕二氟环丙烷硅醚的开环-卤化,合成了β-卤代-α,α-二氟代酮类物质.     

“焰色反应”实验的创新设计

针对教材中“焰色反应”实验存在的不足,通过对“焰色反应”原理及条件的分析,进行了4大实验创新设计,获得异彩纷呈的实验现象,充分激发了学生的学习积极性,培养对化学的热爱。本课的创新改进实现了对教材内容的二次开发,充分发掘了化学实验的教育功能,让课堂焕发活力。     

对《交流电作用下的电解过程探究》的商榷

通过实验探究交流电作用下电解氯化钠、氯化铵、氯化铁溶液,发现在一定条件下可以产生氯气,并从理论上简要分析交流电电解时电极的过程表现,对“交流电电解以电能转化为热能为主,交流电作用下OH-比Cl-容易放电”等结论提出不同看法。     

功能聚合物表面的制备及其化学修饰

介绍了一个综合化学实验--功能聚合物表面的制备和化学修饰,及其教学思路。通过相分离法制备功能聚合物表面,探究不同溶剂组分对聚合物表面功能的影响,同时通过点击化学的方法对亲水表面进行修饰制备疏水表面,用静滴法测量表面接触角大小,并借助扫描电子显微镜对修饰前后的功能聚合物进行表征。结果显示,随着溶剂配方中1-癸醇的减少和环己醇的增加,亲水表面的接触角增大,疏水表面接触角减小,修饰过后的亲水表面表现出良好的疏水性能。该综合实验整合了大学化学基础知识、化学学术前沿以及实验基本技能,有利于培养学生的创新思维,提高综合能力。     

建模思想在化学原理教学中的运用

通过竞争反应与海水晒盐2个案例,阐述了在化学原理教学过程中运用建模思想,可以使复杂的过程变得简洁、抽象,从而明晰现象背后的原理、规律。     

一种新颖高效的气体发生器

针对启普发生器使用过程中存在液体使用量大、反应溶液利用效率低、安全性差等问题,研制了一种新型的气体发生器。该装置由储液杯、流量调节器、排气管和反应容器组成。利用流量调节器将反应液滴加到固体药品上,固-液反应充分,排出的废液基本不含反应试剂,大大减少了液体药品的用量。实验结果表明,该新型制气装置具有液体试剂用量少、利用效率高、安全性能优良、操作方便,同时兼具随开随用等特点,可有效地应用于化学实验教学中。     

磁性纳米粒子Fe3O4@PEI@Ru(OH)x催化的分子氧氧化醇-克脑文格尔串联反应

以聚乙烯亚胺改性的四氧化三铁纳米粒子为载体负载Ru(OH)_x得到负载钌催化剂Fe_3O_4@PEI@Ru(OH)_x.该催化剂在分子氧氧化醇-克脑文格尔缩合"一锅"串联反应中显示优良的催化性能,多种结构的醇被选择性地氧化为相应的醛进而与活性亚甲基化合物缩合生成相应的缩合产物.采用外磁铁可以很容易地将催化剂与反应混合物分离,实现催化剂的回收.然而,该催化剂的循环使用性能较差.电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-OES)分析证明催化剂在反应过程中没有发生钌的流失.X射线光电子能谱(XPS)分析发现催化剂失活是由于反应过程中活性的Ru~(3+)被部分地氧化为非活性的Ru~(4+)所致.