有机精细化工实验(II)教案

2024-09-18

有机精细化工实验(II)教案(精选5篇)

1.有机精细化工实验(II)教案 篇一

2012年9月

蓝色部分为备课后修改或添加的内容 评分标准:平时成绩60%; 考试成绩40%。

每次试验的成绩:预习10分,操作30分,实验结果30分,实验报告20分,卫生10分。

实验一

安息香的辅酶合成(产品保留)(本实验进行时抽时间准备试验二)

[实验目的] 学习安息香缩合的原理,掌握安息香缩合反应的实验操作方法,学习有机合成中连续化操作的方法.[实验原理]

OOH2C6H5CHOVB160~75°CC6H5C—CHC6H5

[主要药品及用量] 维生素B1 1.7g(0.005mol), 苯甲醛(新蒸)10mL(10.4g ;0.088mol),氢氧化钠 5 mol/L 3 mL,95%乙醇。[主要设备仪器] 标准磨口仪

[实验步骤] 在100 mL园底烧瓶中加入1.7 g维生素B1和4 mL水,使其溶解后加入15 mL95%乙醇,将烧瓶置于冰浴中冷却。同时取3 mL 5 mol/L氢氧化钠于一试管中也置于冰浴中。然后在冰浴冷却下,将氢氧化钠溶液在5min内自冷凝管顶端边摇动边逐滴加入烧瓶中。当碱液加到一半时溶液呈淡黄色,随着碱液的加入溶液的颜色也变深。

量取10mL新蒸的苯甲醛,倒入反应混合物中,加入磁子后于70~80℃水浴上加热磁力搅拌90min(不加沸石,以后试验都用磁力搅拌),此时溶液在PH=8~9,反应混合物呈橘黄色或橘红色均相溶液,经冰浴冷却后即有白色晶体析出。抽滤,用50mL冷水洗涤,干燥后粗产品重7~7.5g,熔点132~134℃(产率60~70%)。用95%乙醇重结晶,每克粗产品约需乙醇6mL。纯化后产物为白色结晶,熔点134~136℃。将做好的产品留着下次实验作原料.(一般用50%的乙醇溶液洗涤即可,不重结晶)。[注意事项] 1.维生素B1受热易变质,失去催化作用,应放入冰箱内保存,使用时取出,用完后及时放回冰箱中。

2.维生素B1在氢氧化钠溶液中噻唑环易开环失效,因此反应前维生素B1溶液及氢氧化钠溶液必须用冰水冷透。

3.苯甲醛极易被空气中的氧所氧化,应采用新蒸馏的苯甲醛。

4.反应过程中,开始时溶液不必沸腾,即水浴的温度不能超过80℃,反应后期可适当升高温度至缓慢沸腾(80~90℃)。

5.此时的PH值是该实验成败的关键,一定要仔细调节。

思考题

为何要向维生素B1中加入氢氧化钠溶液?

实验二

苯片呐醇及苯片呐酮的制备与红外光谱的测定

一、实验目的

1.了解激发态分子化学行为和光化学分子合成的基本原理; 2.初步掌握光化学合成实验技术;

3.了解光化学异构产物与不同波长的紫外光之间的关系;

4.掌握制备苯片呐醇(本实验用光照法)和苯片呐酮的原理和方法; 5.学会红外光谱仪的正确操作方法。

二.背景知识

物质在可见光或紫外线照射下吸收光能时发生的光化学反应。它可引起化合、分解、电离、氧化、还原等过程。主要有光合作用和光解作用两类。虽然早在18世纪人们就发现了自然界的光化学反应——光合作用,但是直到上个世纪80年代光化学的研究工作才有了飞跃的发展,并成为了一个化学分支。目前,已经发现光化学反应作为一种合成方法有许多独特之处。这是因为光化学反应一般都是以分子的激发态进行的。分子在基态和激发态的电子排布不同,和基态相比,激发态的热力学能比较高,因而光化学反应可以形成基态难于形成的热力学性能比较的产品,如游离基、双基或张力比较大的环状化合物。

光化学反应不同于热化学反应,主要表现在两个方面。光化学反应是由光能引起的。依据分子吸收光的波长,可以选择性地激发某一种分子。例如用313nm的紫外光照射顺式和反式的1,2-二苯乙烯时,只有反式的可以吸收光能。光化学反应的第二个特点是分子吸收光子后所获得的能量大大超过热反应中得到的能量。例如,苯用254nm的紫外光照射时,所吸收的能量为113J.mol-1, 这相当于60000℃的热能。而热化学反应式有热能引起的,反应物分子不可能选择性地活化,反应选择性差。另外,热反应难以提供足够大的能量,即使达到所需要的温度,产品也是不稳定。

光化学反应为有机化学中的二聚、环加成、重排、氧化、还原、取代、消除等反应带来了许多新的实验方法。这些反应有的用热反应是不能完成的,有的则需要经过很多步骤才能完成,而用光化学反应则可以大大简化这一过程。能引起化学反应的光为紫外光和可见光,其波长为λ=200-700nm(能量较高)。能发生光化学反应的物质一般具有不饱和键,如烯烃、醛、酮等(因为含有π、n电子,易激发)。

绝大多数有机分子在基态时是单线态(记作S)。当吸收一定波长的光而受激发时,由

于电子跃迁过程中电子自旋方向不变,所以总是产生单线激发态(分子这个第一激发态记作S1)。但是单线激发态很不稳定,很快会发生激发电子自旋方向的倒转,变成热力学上比较稳定的三线态(激发三线态记作T1),由激发单线态向三线态转化的过程为系间窜跃(Inter System Crossing简记ISC),激发的单线态S1可通过发出荧光释放出原来所吸收的光子能量,从而恢复到基态S。三线态T1可通过发出磷光(波长较荧光要长)恢复至基态。这两种途径都涉及自旋方向的转变。因而比较困难,需要一定的时间。故三线态比单线态的寿命要长。许多光化学反应都是当反应物分子处于激发三线态时发生的。因此三线态在光化学反应中特别重要。例如PhCOPh的光化学还原反应就属于此类。

二苯酮的光化学还原是研究得比较清楚的光化学反应之一。若将若将二苯酮溶于一种质子给与体的溶剂中,如异丙醇,并将其暴露于紫外光中时,会形成一种不溶性的二聚体——苯片呐醇。该还原过程是一个包含自由基中间体的单电子反应。

羰基化合物受光的激发后,会发生两种不同的跃迁:(1)n→ π* 跃迁(2)π→π* 跃迁,与π→π* 跃迁相比,n→π* 跃迁所需要的能量要低得多,因此羰基化合物的光化学反应多是由n→π*跃迁引起的。实践证明,二苯酮的光化学反应是n→π* 三线态的反应。

片呐醇是有机合成中重要的中间体,广泛用于农药、医药等精细化工产品的合成,尤其是不对称的片呐醇是天然产物合成的重要中间体。片呐醇一般通过羰基化合物的还原偶联来制备。按照采用的方法和试剂的不同,可分为:光化学还原偶联、电化学还原偶联、金属试剂或金属络合物的还原偶联。羰基化合物还原偶联为片呐醇一般遵循单电子转移历程,反应中除了双分子偶联产物外,还有单分子还原产物,偶合产物又有两个手性中心,这为片呐醇的有效合成增加了困难。为了有效控制反应的化学选择性和产物的立体选择性,寻求新的金属试剂和新的反应体系一直是人们关注和研究的热点。随着新技术的应用以及新试剂的不断引入,对此类反应的研究又有了新的成果和方法,实现片呐醇的绿色合成已成为该领域的研究热点之一。其中光化学还原偶联以及以水作溶剂的金属试剂还原偶联制备片呐醇是目前的发展趋势。

三、实验原理 光化学还原偶联:

还原过程是一个包含自由基中间体的单电子反应:

四、仪器和药品

红外光谱仪,超声波清洗器,镁屑0.8g(0.035mol),二苯酮 2.8g(0.015 mol),异丙醇 20ml,碘 2.5 g(0.01 mol),无水乙醚 13mL, 无水苯 28 mL,苯片呐醇(自制)1.5 g,冰醋酸 8 mL,95%乙醇 8 mL

五、实验步骤 一)苯片呐醇的制备 1.光化学反应:

在干燥的25ml锥形瓶中[1]加入2.8g二苯酮和20ml异丙醇,在水浴上温热使二苯酮溶解,向溶液中加入1滴冰醋酸[2],再用异丙醇将锥形瓶充满,用磨口塞将瓶口塞紧,尽可能排出瓶内的空气,必要时可补充少量异丙醇。放在向阳的窗台或平台上,光照1周[3]。由于生成的苯片呐醇在溶剂中的溶解度很小,随着反应的进行苯片呐醇晶体从溶液中析出。待反应完成后,在冰浴中冷却使结晶完全。真空抽滤,并用少量异丙醇洗涤结晶,得到大量无色晶体,干燥后称量,测定熔点并计算产率。产量2-2.5g,熔点187-189℃。纯苯片呐醇的熔点为189℃。

注意:在玻璃塞上绑上生料带,再塞在锥形瓶上;

尽量用异丙醇装满锥形瓶; 刚开始时不能有沉淀; 贴上姓名。

二)苯片呐酮的制备

在50 mL圆底烧瓶中加入1.5 g自制的苯片呐醇、8 mL冰醋酸和一小颗碘粒[5],装上回流冷凝管,加热回流10 min。稍冷后加入8 mL 95%乙醇,充分振摇后让其自然冷却结晶,抽滤,用少量冷乙醇洗涤(除去吸附的碘),干燥后称重,计算产率,测定其熔点和红外光谱。产品约1.2 g,熔点180~181℃。

三)红外光谱的测定

①样品准备(样品与KBr的比例一般为1:100或2:100,烘干,研磨成粒度在5 µm以下)

②压片(使用模具和压片机)

③测试:让仪器通电预热,使其稳定在15 min以上,将压好片的样品置于样品光路,将基线调至80%左右,扫描,检峰,绘制样品的红外光谱图[6]。

六、注释

[1]光化学反应一般需在石英器皿中进行,因为需要比透过普通玻璃波长更短的紫外光的照射,而二苯酮激发的n-π跃迁所需要的照射约为350nm,这是易透过普通玻璃的波长。

[2]加入冰醋酸的目的是为了中和普通玻璃器皿中微量的碱,碱催化下苯片呐醇以裂解生成二苯甲酮和二苯甲醇,对反应不利。

[3]反应进行的程度取决于光照情况。如阳关充足直射下4天即完全反应,如天气阴冷,则需1周或更长的时间,但时间长短并不影响反应的最终结果。如用日光灯照射,反应时间可明显缩短,3~4天即可完成。

[4] 加入亚硫酸氢钠的目的是为了除去游离的碘。

[5] 碘在本实验的作用像Lewis酸一样有助于羟基的离去,其反应机理如下: *

[6] 苯环的吸收峰在3050〜3010 cm-1, 〜1600 cm-1和〜1500 cm-1左右。C=O在1670〜1660 cm-1左右有强的伸缩振动吸收峰。

七、思考题

1.光化学反应的类型有哪些? 2.发生光化学反应必须具备什么条件?

3.二苯酮与二苯甲醇的混合物在紫外光照射下能否生成苯片呐醇?写出反应机理。4.光化学反应与传统的热反应相比,有哪些优点?还有哪些不足之处。

参考文献

[1] 李珺、张逢星、李剑利,综合化学实验,科学出版社,2011。

[2] 吴世晖、周景尧、林子森,中级有机实验,高等教育出版社,1986。[3] 北京大学化学系编,有机化学实验,北京大学出版社,1990。[4] 张友杰、李念平,有机波谱教程,华中师范大学出版社,1990。

[5] 边延江、李金燕、李记太,片呐醇的绿色合成,化学进展,2006,8(7/8),927。[6] 边延江、吴博、张德军、李记太,超声“一锅法”合成苯片呐醇,化学教育,2004,4, 56

实验三

二苯乙二酮合成及薄层跟踪

[实验目的] 学习安息香被氧化生成α-二酮的操作方法;学习薄层分析法检测有机反应进行程度。[实验原理] OOHC6H5C—CHC6H5OC6H5C—CC6H5

O[O][主要药品及用量] CuSO4•5H2O 9.6g(0.038 mol),吡啶9.4mL(12 g 0.15 mol),自制二苯羟乙酮4 g(用自制的产品,根据产品质量称量其他试剂),10%盐酸8.4 mL。([主要设备仪器] 短波紫外分析仪, 标准磨口仪, 鼓风干燥箱等

[实验步骤] 在装有机械搅拌器、回流冷凝管的三颈瓶中,放入9.6g结晶硫酸铜,9.4 mL吡啶及3.5 mL水,用空气浴加热并搅拌,直至硫酸铜完全溶解为止。然后加入4g二苯羟乙酮(自制),继续加热搅拌1.5h。反应混合物变成深绿色,熔化的二苯乙二酮在上层(在此反应阶段,每隔半小时取样检查反应进程)。冷却后,倾出硫酸铜—吡啶溶液,将二苯乙二酮用水洗涤,直至溶液的绿色消失,然后与8.4mL10%HCl一同加热。冷却后,将二苯乙二酮过滤,用水洗涤,抽干后用CCl4重结晶(每1g二苯乙二酮用2 mL CCl4)。若将母液浓缩常常可以多得到一些产品。重结晶后的产品熔点为94~95℃,产量为3.5g(产率88.4%)。产品留着下次实验的原料(一般不重结晶,烘箱80度干燥)。

在本实验前准备好层析板,首先将原料二苯羟乙酮取少量溶于二氯甲烷,点样,用二氯甲烷作展开剂展开,用电吹风吹干后,在紫外灯下观察并记录。在反应过程中每40min取样一次(样品要稀释),操作同第一次一样,直到原料点几乎消失为止。[注意事项] 1.学生各自可以根据上一次实验产品的量,按比例加入其它试剂.2.在加入二苯羟乙酮之前,不能加热过猛,否则会产生爆沸。

3.在上层生成的二苯乙二酮如因振动而破碎,不易倾出硫酸铜—吡啶溶液,可直接用过滤法除去溶剂。

实验四 二苯基羟乙酸合成及红外光谱测定

[实验目的] 学习用二苯乙二酮在氢氧化钾作用下重排制备二苯基羟乙酸的原理及操作方法;学习红外光谱测定方法,将自己作的红外光谱图与二苯基羟乙酸标准图谱对比,找出各主要吸收峰的归属。

[实验原理] 二苯乙二酮与氢氧化钾溶液一起回流生成二苯基羟乙酸盐,称为二苯基羟乙酸重排,一当生成羧酸盐,经酸化后即产生二苯基羟乙酸,其反应过程如下:

OC6H5COOHCC6H5OHOC6H5OO-C6H5CCOHC6H5C6H5—C—C—O-O-OC6H5—C—C—OHC6H5OHC6H5—C—CO2HC6H5

[主要药品及用量] 95%乙醇,KOH 3.5g(0.0625mol),自制二苯乙二酮 3.5g。[主要设备仪器] 红外光谱仪, 鼓风干燥箱, 标准磨口仪,熔点测定仪等.[实验步骤]

(一)二苯基羟乙酸的合成

在100mL园底烧瓶中加入10.8 mL95%乙醇和3.5g二苯乙二酮,装上回流冷凝管,加热回流,使其完全溶解,同时在另一三角瓶中将3.5g氢氧化钾溶于7.6mL水中,在振摇下将氢氧化钾水溶液分次加入园底烧瓶中,回流15min,此期间反应液由深兰紫色转化为棕色。最后将反应液转移到烧杯中,放入冰水浴中冷却约0.5h,可得到二苯基羟乙酸钾盐的结晶,抽滤,并用2mL95%乙醇洗涤固体。

所得到的二苯基羟乙酸钾盐溶于尽量少(大约40毫升)的热水中,加活性炭脱色(颜色不深可不脱色,如果脱色,加活性炭一小匙)并趁热过滤[1],滤液在冰水浴中用浓盐酸酸化至PH=2。当此反应混合物冷至室温后,用冰浴冷却。抽滤,并用冷水充分洗涤,干燥,测熔点,计算产率。纯的二苯基羟乙酸熔点为150℃。如需进一步纯化,可用95%的乙醇(30~50mL/g)进行重结晶(一般用50%的乙醇溶液洗涤即可,不必重结晶)。测定纯产品的熔点和红外光谱(测定方法已在《仪器分析》学过),与二苯基羟乙酸已知图谱作对比(见P56 图5—1),并指出各吸收峰的归属。

(二)红外光谱(固体)测试步骤(测定方法学生已在《仪器分析》学过)

①样品准备(样品与KBr的比例一般为1:100或2:100,烘干,研磨成粒度在5 µm以下)②压片(使用模具和压片机)

③测试:让仪器通电预热,使其稳定在15 min以上,将压好片的样品置于样品光路,将基线调至80%左右,扫描,检峰,绘制样品的红外光谱图。[注意事项] 1.趁热过滤操作要快,否则在布氏漏斗上便有结晶,混入活性炭中,会影响产率。2.在接近终点时,边搅拌边慢慢滴加浓盐酸,使其结晶完全。

思考题:

1.将二苯羟乙酸钾盐用浓盐酸酸化时,为何pH为2,大于或小于2有何影响? 2.如何合成下列化合物?

实验五

2—氨基—1,3,4—噻二唑(敌枯唑)的合成

[实验目的] 1.学习1,3,4—噻二唑杂环的合成原理和操作方法。

2.进一步学习有机合成中连续化操作的方法.[实验原理] SNH2NHCNH2+HCOOHNSNNH.2HClSNH2CNHNHCHONaOHNSNNH2HCl

[主要药品及用量] 氨基硫脲 2.5 g(0.055mol),甲酸 1.5 mL(3.5g 0.077mol),浓盐酸5.4 mL(12.8g 0.13mol),40%氢氧化钠水溶液。

[主要设备仪器]标准磨口仪,循环水泵,加热磁力搅拌器,气流烘干器 [实验步骤]

将5 g氨基硫脲加入100 mL的三颈瓶中,再加入3 mL甲酸和10.8 mL浓盐酸,搅拌回流2h,温度110~114℃,冷却,用40%NaOH中和至PH=8~9,再用冰水浴冷却15min,抽滤,洗涤,干燥,用水重结晶,干燥,测熔点。文献值 191℃。[注意事项] 由于反应温度较高,有酸雾放出,为了减少实验室里的环境污染,反应装置中一定要安装酸的吸收装置。

实验六 7-羟基-4-甲基香豆素的合成(注意仪器要求干燥)

一、实验目的

学习Phechmann法制备香豆素的原理,掌握4-甲基-7-羟基香豆素合成的实验操作方法

二、实验原理

HOOH+CH3OOCH3CCH2COC2H5CatHOOO

三、仪器和药品

间苯二酚 2.2g(0.02mol),乙酰乙酸乙酯2.6mL(2.6g ;0.02mol),对甲苯磺酸0.1g。

四、实验步骤

1.4-甲基-7-羟基香豆素的制备

在装有磁力搅拌子、回流冷凝管的50mL干燥圆底烧瓶中加入2.2g(0.02mol)间苯二酚、2.6mL乙酰乙酸乙酯、0.1g对甲苯磺酸,搅拌下水浴加热至75℃,继续保温2h,将反应液倒入15mL有碎冰的水中,析出沉淀,抽虑[1],用10%的氢氧化钠溶液溶解沉淀,再用2M的硫酸酸化至=4,析出白色固体,抽滤,用20mL3:2的乙醇:水溶液重结晶[2],得白色产品(熔点184~186℃)。

2.4-甲基-7-羟基香豆素的荧光光谱测定

1)样品准备(将0.88mg样品溶解在100 ml无水乙醇中)

2)开电脑进入 Windows 系统,开 Cary Eclipse 主机(注:保证样品室内是空的);双击Cary Eclipse 图标。

3)在 Cary Eclipse 主显示窗下,双击所选图标,进入浓度主菜单

4)单击 Setup功能键,进入参数设置页面,在光谱类型选框中选择“Emission”发射光谱,设置好每页的参数,参数设置完成后,点击“OK”。

5)测试:将液体试样放入专用的液体样品槽中,固定到样品座中,若其表面溅有溶液可用擦镜纸拭干。关闭试样室,单击 Start键,开始发射光谱测试,测试完毕,保存文件。再重新单击 Setup功能键,进入参数设置页面,在光谱类型选框中选择“Excitation”激发光谱,设置好每页的参数,然后按 OK回到浓度主菜单。单击 Start键,开始激发光谱测试,测试完毕,保存文件,开始打印谱图。

6)测定完毕,倾出样品溶液,样品池用溶剂淋洗三次,同时关闭试样室。7)将仪器参数恢复到原始设置,关机。

五、注释

[1] 反应停止,冷却后如果在反应瓶中直接析出固体,可以采取先抽滤,然后再用水洗涤; [2] 为了使固体快速溶解,可以先加入12 mL乙醇,加热使其溶解,然后趁热加入8 mL水,再冷却即可析出晶体。

4-甲基-7-羟基香豆素的激发与发射光谱

376nm400450nm300Y Axis Title200 Ex Em***0700X Axis Title

六、思考题

试述Phechmann法制备香豆素的反应机理。

七、参考文献

1.丁欣宇,7-羟基4-甲基香豆素的合成,上海化工,2004,26-27; 2.实用精细化学品手册编写组,实用精细化学品手册(有机卷),北京:化学工业出版社,1996,1502; 3.章思规,辛忠主编,精细有机化工制备手册,北京:科学技术文献出版社,1994,605-606。

实验七

3—α—呋喃基丙烯酸的制备及UV测定

[实验目的] 学习以呋喃甲醛和乙酸酐为原料,在碱性条件下经Perkin缩合反应制备3—α—呋喃基丙烯酸的原理及操作方法;同时,利用中和滴定法测定产品的纯度。[实验原理]

[主要药品及用量] 呋喃甲醛(新蒸)2.5 mL(2.9g 0.03mol), 乙酸酐(新蒸)7mL(6.43g 0.06mol), 无水碳酸钾 3g,碳酸钠,邻苯二甲酸氢钾,0.1mol/L的NaOH标准液,酚酞指示剂溶液:0.2%乙醇水溶液。

[主要设备仪器] 分析天平,标准磨口仪,循环水泵,加热磁力搅拌器,气流烘干器 [实验步骤]

(一)3—α—呋喃基丙烯酸的制备

在100mL园底烧瓶中,依次加入2.5 mL呋喃甲醛、7mL乙酸酐和3g无水碳酸钾,装上回流冷凝管,用电热套加热回流1.5h。搅拌下趁热将反应物倒入盛有50mL冷水的烧杯中。用固体碳酸钠中和3—α—呋喃基丙烯酸至弱碱性,加入活性炭煮沸5~10min,趁热过滤。滤液在冰水浴中边搅拌边滴加浓盐酸,至PH=2~3,3—α—呋喃基丙烯酸完全析出,抽滤,用少量水洗涤2次。粗产品用1:3乙醇水溶液重结晶,抽滤,洗涤,尽量抽干。然后烘干,称量,留着纯度测定用。

(二)呋喃甲醛及3—α—呋喃基丙烯酸的UV测定 1.样品准备(将1毫克样品溶解在100毫升乙醇中); 2.在UV光谱仪上测定光谱,打印图谱。

[注意事项] 1.呋喃甲醛存放过久会变成棕褐色甚至黑色,同时往往含有水分。因此,使用前必须蒸馏提纯,收集155~162℃的馏分。

2.乙酐放久了,由于吸潮和水解将转变为乙酸,故本实验所需的乙酐必须在实验前进行重新蒸馏。

3.本实验回流所用的仪器以及量筒在实验前必须干燥。

4.反应开始时应控制加热速度,由于逸出二氧化碳有泡沫出现,以防冲出瓶外。

思考题:

1.何种结构的醛能进行perkin反应?

2.呋喃甲醛和丙酸酐在碳酸钾的存在下相互作用得到何种产物? 3.原料及产物的紫外光谱有何不同?为什么? OK2CO3O+(CH3CO)2OCHOCH=CH—COOH+CH3COOH

2.有机精细化工实验(II)教案 篇二

关键词:南疆特色,创新实验,有机结合

随着国家对新疆经济社会发展的大力支持, 新疆尤其是南疆的高等教育发展引起广泛的重视。南疆有着丰富的自然资源和独具特色的天然产物, 培养适应地区特色的化工类专业人才显得极为紧迫[1]。化工原理课程是化工类及相近专业的一门主要技术基础课, 课程担负着由理论到工程、由基础到专业的桥梁作用[2]。提高化工原理实验教学水平和教学质量, 是培养学生的工程能力和创新意识的必要条件和基本保证[3]。建立适应南疆地区特色的化工原理实验, 重点集中在化工原理创新实验。化工原理创新实验要以南疆特色化工产业为依托, 突出学科交叉知识的应用。将有机化学中有机物的萃取、结构特性分析与化工原理实验中的分离、提纯、加工等技术有机结合。将有机化学、化工原理中的理论知识与工程实践融汇贯通。在提高学生工程实践能力的同时, 又提高交叉学科理论运用的水平, 提升学生的创新实践能力, 实现南疆高校人才“服务南疆, 辐射西部”的特殊使命。

1 着重特色产业

(1) 调研特色产业。南疆作为传统的以农业为主的地区, 有着广袤的耕地、丰富的农作物和独具特色的生物。南疆有着独特的气候和地域特色, 造就了生态植被的多样性。随着南疆由传统的农业向工业化转型, 天然产物的提取与分离, 以及后续药用成分的加工制备, 有着广泛的发展前景。既能有效利用当地的生物资源, 又能促进当地传统劳动力的就业。在南疆有着极为丰富的甘草、核桃、红枣等作物, 从甘草中提取黄酮类高价值产物有着广泛的研究及生产应用。

(2) 充分考虑地区发展。天然产物在南疆乃至整个新疆具有鲜明的地域特色, 因此将天然产物的提取与分离确定为创新型实验具有很强的实际应用价值。结合我校的实际特点, 随着塔里木盆地生物资源保护利用兵团重点实验室———省部共建国家重点实验室培育基地的建立, 天然产物方向的发展有了坚实的依托。结合化学化工系的师资力量, 三位资深教授均出自天然产物方向, 有多年的本科生、硕士生培养经验。有机化学是自治区级精品课程, 有着一批经验丰富的教学团队和完善的教学体系。化工原理实验室拥有50 kg级浓缩提取中试装置一台, 并配有相应的膜分离、喷雾干燥等系列化后续加工生产的实验设备, 具有良好的操作平台。通过对产物有机化学特性的内在分析, 能从本质上促进产物的高效提取、分离, 促进化工操作平台的合理优化。将天然产物的提取与分离作为创新型实验, 能很好地结合南疆的地域特色和我校的传统优势。

2 强化地区应用

设计应用型创新实验, 做到学以致用。

(1) 立足“服务南疆, 辐射西部”的理念。作为南疆地区高校, 肩负着培养服务南疆的地区性化工型人才的使命。南疆独特而丰富的生物资源, 造就了天然产物的提取与分离在化工原理创新实验中的地位。化学化工系在天然产物方向的传统优势, 使得天然产物的提取与分离有着良好的基础。有机化学是传统优势学科, 可以在产物特性分析、溶剂选择, 萃取分离的机理等方面进行互补。南疆高校学生60%以上的生源来自新疆本地, 培养本地区特色天然产物提取与分离的应用型创新人才, 符合南疆地区高校的人才培养理念。

(2) 应用型与创新相结合。化工原理实验是一门工程性很强的课程, 注重工程应用和掌握工业化生产中的基本单元操作是其显著特点。作为化工原理创新实验, 突出应用型与创新型的结合。天然产物的提取与分离实验, 涉及天然植物的采集、加工, 溶剂的提取与浓缩, 萃取液的酸分离、膜分离, 天然产物的喷雾干燥分离, 天然产物的HPLC检测。涵盖了原始的采样到最终产品的获取、检测一整套加工工艺。作为创新实验, 在原料、溶剂的选取, 各段工艺操作条件的设定, 分析检测的方法上, 由学生查文献资料自主设计实验方案。将有机化学理论知识与化工原理创新实验有效结合, 对机理分析和工艺操作全面掌握, 这能充分体现学生的综合思维能力与工艺操作的理解、运用能力, 整个实验实现了良好的生产加工应用与创新的结合。

(3) 强调学以致用。在学生自主设计实验方案的过程中, 坚持学生设计为主, 老师指导为辅, 充分发挥学生的主观能动性。例如, 选什么原料, 为什么这样选取?学生要对本地区特色生物进行了解, 知道生物的分布、所含药用成分价值, 生物的外貌形态识别、采集, 实验前原料初处理等等。这些往往是书本上学不到的, 也不是哪一本书能介绍完全的。这些具体的实际操作问题, 只有在实践中才会有深刻的体会。

培养学生将书本上所学到的知识运用到化工生产实践中, 是化工原理创新实验的主旨。实验方案由学生自己设计, 培养学生将化工原理基础实验中学到的单元操作、工艺条件运用到新的工况下, 设计新的工艺条件。要求学生掌握各单元操作的基本原理, 设备的最佳操作范围, 工艺条件各参数间相互影响的共性规律。同时, 考虑溶剂的化学性质, 利用有机化学的机理分析实现最佳的抽提效果, 利用有机物的极性分析产品检测原理。这些诸多复杂因素的考虑, 更贴近生产实际。通过运用已学的知识应用到自己设计的化工生产实验中, 发挥主观能动性的同时, 学生又能深切体验实际工艺过程的复杂性, 发现所学知识与实际应用之间的差距, 从而进一步拓展知识完善方案, 最终实现学以致用。

3 突出学科交叉

有机化学与化工原理创新实验的有机结合。

(1) 理论促进实践。有机化学是一门通用性很强的基础理论课程, 化工生产中的很多基本反应原理、物质结构特性的分析、溶剂中溶质的抽提等等都离不开有机化学知识。有机化学能从机理上对有机物进行结构分析, 指导化学反应途径, 产物的分离途径及鉴定方法。这些知识往往是化工生产实践中容易忽视的, 也是化工专业学生的薄弱环节。提高有机产物的收率, 工艺条件的改变固然重要, 但常规的加压、升温、增加传质速率往往会导致能耗增加。若能改变反应物有机结构降低反应能垒或简化反应途径, 实现增加收率的同时又能大大减少能耗。

(2) 有机化学与化工原理创新实验结合。天然产物的提取与分离作为化工原理创新实验, 能很好地将有机化学与化工生产工艺有机结合。如甘草中甘草酸的提取, 水热溶法抽提率不足4%, 可从甘草酸结构与有机溶剂极性进行分析, 采用氨性乙醇抽提抽提率为30.39%[4]。只知道设备工艺的操作流程, 却忽视有机原料的最本质结构特性, 往往会导致一些操作失误甚至意外事故。在进行膜分离时, 忽视有机物的性质, 将含有环己酮、四氢呋喃的溶液进行膜分离时, 就会对聚氯乙烯材质的膜孔结构产生溶解性破坏。在进行喷雾干燥时, 对含有易挥发易燃的有机物如石油醚进行固液分离, 会发生爆炸危险。对产物进行HPLC检测[5]时, 产物出峰的顺序、时间差别与其极性、填充柱的材料有机结构紧密相关。有机化学与化工原理创新实验相互交叉[6], 能有效促进理工科的融合, 强化基础理论课与工程实践课的紧密结合。

4 结语

总之, 南疆地区高校化工原理创新实验要与南疆特色化工产业、新兴化工产业紧密结合, 坚持“服务南疆、辐射西部”的人才培养理念。作为工程性很强的创新实验———天然产物的提取与分离, 突出工程应用型与创新型的结合, 强调学以致用。实验中的设备操作、工艺路线、参数相互影响等凸显了很强的工程应用性。通过学生自己设计实验方案, 将化工原理中的基本单元、单个设备及工艺有机结合起来, 激发学生主观能动性和创新思维。原料、溶剂的选择, 溶液中有机物的特性对整个工艺流程的影响至关重要。有机化学与化工原理创新实验有机结合, 能实现内在的微观机理与宏观的化工工艺紧密结合。学科的交叉, 能有效提高学生综合运用知识的能力, 培养理论与工程应用兼备的复合型人才。

参考文献

[1]张红喜, 马小燕, 田维亮, 等.南疆地区高校化工原理实验课程的教学改革[J].广州化工, 2014, 41 (22) :130.

[2]余国琮, 李士雨, 张风宝, 等.化工类专业创新型人才的培养[J].化工高等教育, 2006 (1) :8-11.

[3]丁海燕.化工原理实验教学的改革与实践[J].广州化工, 2012, 40 (15) :233-234.

[4]章玉华, 白凤梅, 葛毅强, 等.甘草酸的提取、精制及影响因素分析[J].食品工业科技, 2003, 24 (12) :66-68.

[5]田忠, 陈闯, 许宗保.液相色谱法检测处理过程中白肋烟的甘草酸[J].广州化工, 2013, 41 (4) :126-128.

3.有机精细化工实验(II)教案 篇三

一、教学目标

(一)语言目标

第4--6单元的词汇与句型。

(二)应用目标

1.能运用过去时和将来时。2.能听、说、完成练习题目。

二、教学重点、难点

1.重点:第4--6单元的词汇和句型。2.难点:熟练运用所学知识完成练习。

三、教学准备

单词卡片、教学碟子、多媒体展示台等。

四、教学步骤 Step 1 Warm up 1.Greeting.2.Free talk 学生自己总结这三个单元所学的知识,比如重点短语、句型和时态,并能举例。3.Braintorming 学生根据教师所给的主题词,说出相关联的单词或短语。4.Revision(1)Review in groups 学生在各个单元中分析重点单词和短语,并将其梳理制作成复习要点。(2)Share with classmates 各组派代表分析讲解本组的复习要点。其它小组的学生可以在代表发言完毕后提问。小组内其余学生负责答疑。Step 2 Pratice 1.学生在教师的指导下自主练习2.检查讲评

A部分:听音,打钩 答案:2112 B部分:听音,连线 答案:2413 C部分:读写结合

答案:sun, looks like, a ball, the sea and the land, moon, a boat D部分:选择填空 答案:Tree Planting Day, warm and nice, got up early, with his friends, make the place beautiful

E部分:我能做

(1)教师解释题意,个别学生给出示范。其他学生模仿,根据个人实际填画笑脸,哭脸。

(2)Group work:互助小组活动。

按照学习小组。小组中画笑脸的学生展示表演,帮助那些画哭脸的学生。(3)以小组为单位,所有画笑脸的学生集体展示。F部分:我爱做

(1)根据题意自由讨论

4.有机化工专业个人简历表 篇四

姓名:XX 先生 身份证:452330690906***照片民族:瑶目前所在地:广东省年龄:37 岁 户口所在地:广西省婚姻状况:已婚求职意向及工作经历人才类型:全职应聘职位:

有机化工、精细化工、高分子化工

工作年限:11职称:初级求职类型:全职可到职日期: 随时 月薪要求:面议希望工作地区:广东省潍坊个人工作经历:1991.9-1994.9广西平乐农药厂 车间主任(主要负责合成车间二十多人的生产及高温高压工艺控制)新产品技术开发科(实验室合成工艺技改及新品的开发)1994.9-1998.9顺德龙江化工厂制漆车间主任(月产300万的生产调度及生产技术的监控)涂料工程师(协助总工技术开发)顺德中信化工有限公司涂料工程师(产品配方的维护及客户需求的改良)1998.9-2002.3广州丽豪化工有限公司涂料工程师(负责乐器音响pE底漆的技术开发;pE黑白.透明底.pE罩光面)东莞雷奇豪涂料有限公司 厂长(公司生产管理与日常管理;接单.下单.跟单.货运.人员安排.生产调度.客户.业务员.公司总部及相关部门协调理顺)2002.3-2003.2广州常春藤涂料公司涂料工程师(内外墙乳胶漆产品的开发.大班台耐刮划伤哑光面<抗刮.手感.活化期>.不黄变亮光白面<镜面.暗泡.硬度>2003.2-2005.8广州锐莹涂料厂涂料工程师(吉它立面噴涂.技术开发与售后服务)

2005.9-至今 佛山顺德海威克涂料公司 涂料工程师(产品技术维护.客户需求与产品改良.NC美式涂装)

教育背景毕业院校:广西大学最高学历:大专毕业日期:1991-07所学专业一:化工类所学专业二:受教育培训经历:1989.9-1991.7广西大学有机化工毕业证书 语言能力外语:英语外语水平:一般国语水平:精通粤语水平:较差工作能力及其他专长具开发pE,pU,NC木器漆经验,涵盖家俱,工艺品,音响,乐器等领域.涉及过内外墙乳胶漆的研发.善于控制 客户要求与生产成本之间的平衡.音响pE黑底漆原料成本5.8元/kg.pE白底漆原料成本6.7元/kg(2006.3.26原料价).流平好,易打磨.漆液开罐效果好.现开发pU.NC美式(开式)仿古涂装.

详细个人自传

5.石油化工中有机废气处理研究进展 篇五

叙述了生物处理、放电等离子体、TiO2光催化3种新技术的有机废气净化原理和国内外研究进展情况,并对其发展前景和研究方向进行了探讨.这些新技术具有投资少、运行费用低、停留时间短、高效、稳定、反应彻底且无2次污染等特点.初步工业应用表明,这些新技术克服了传统方法中的许多缺陷,可有效解决以往的`技术难题,将在有机废气治理方面发挥重要的作用.

作 者:朱伟 刘建新 Zhu Wei Liu Jianxin  作者单位:中国石化扬子石油化工有限公司南京研究院,江苏,南京,210048 刊 名:化工时刊 英文刊名:CHEMICAL INDUSTRY TIMES 年,卷(期): 22(3) 分类号:X7 关键词:生物处理   等离子体   TiO2光催化   废气处理  

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