课程大纲

课程大纲

高等有机合成与分离实验

课程编码:280216070303M5001 英文名称:Advanced Organic Synthesis and Separation Experiment 课时:60 学分:2.00 课程属性:实验课 主讲教师:陈小平等

教学目的要求
本课程是针对没有有机化学实验基础或缺乏有机化学实验基础的同学开设的实验课程。
高等有机化学合成与分离是合成化学相关专业(有机合成、药物合成、军用及高科技用特种功能(光、电、磁)材料、食品饮料合成、染料及化妆品、香料化学、农药化学、高分子材料,生物化学及化学生物学,服装材料及造纸专业、能源材料合成)及化学分离(以上专业及中草药分离、天然药物分离、生物分离)相关专业等的专业基础实验课。化学实验是化学科学研究的基本手段,实验数据是化学理论的主要依据。研究生的动手能力是化学科学人才的基本素质,因此,加强实验教学,提高学生的动手能力是强化化学实验学科研究生素质教育的重要措施。
本实验课程本着理论与实验相结合的原则,在研究生缺乏或只有一些简单合成与分离的背景基础上有所提高,以提高研究生的“研究”独立工作和综合运用各学科基础课知识的能力为目的。通过查文献,结合已学习过的化学理论知识,让学生设计合理的反应路线,选择合适的反应条件及最佳分离手段以获得目标产物,并对目标产物进行结构和性能表征。本课程着重培养学生的实验思维、实验设计、动手操作、独立分析问题及独立解决问题的多方面的能力,为研究生今后独立从事相关领域的研究打下坚实的实验基础。
研究生院的学生的背景知识及实验能力相差比较大, 学科交叉也比较多,有完全不了解化学实验的同学想选修实验课, 也有已经在大学有较好实验培训的同学希望有更好的培训。该实验要求结合大学化学实验的基本技能,也要有部分与常规大学化学实验有一定区别, 由容易到难,由简单到复杂, 不仅对化学实验基础比较差的同学的基本技能的培养有好处, 也对有一定基础的同学的更高层次的了解和更接近科研基本规范化和科研中可能遇见的实验问题能真正参与分析与解决。
在用量上尽量缩小实验的规模,采用小量或半微量形式,并适当安排一些微型实验,以体现化学实验改革的方向。
实验总目的和要求:
1) 熟练掌握分离、提纯固体有机化合物产品的实验方法和技巧。特别是回流、滴加、搅拌、控温以及冷却、析晶、抽滤、重结晶、萃取、色谱分离等实验操作技术。
2) 通过反应合成,学习和掌握有关实验原理和方法。熟练掌握正确投料、各种条件下反应的实施。
3)长远目标:要求学生在规定时间内针对实验进行讨论并在老师的协助下拿出具体方案:实验的理论准备、实验合成原材料准备、实验合成路线设计、条件及仪器的准备、反应的实施、过程跟踪、如何决定反应完成与否、后处理分离过程、产物结构鉴定,并独立完成实验报告。

预修课程
有机化学、有机化学实验(本科)、分析化学

大纲内容
第一章 有机化学实验综合基本知识及实验室安全及仪器介绍 4.0学时
第1节 基本原理和方法类型介绍
第2节 合成与分离实验理论及实验准备
第3节 主要仪器使用简介及实验用品清点
第二章 纯化与分离实验内容 8.0学时
第1节 薄层色谱TLC 分离的溶剂选择及优化实验
第2节 天然植物的提取与色素分离
第三章 合成实验内容(不同类型的有机合成实验) 48.0学时
第1节 大环化合物的合成
第2节 杂环化合物的合成;
第3节 羰基缩合反应
第4节 特殊官能团的选择性反应、保护与去保护反应
第5节 有机催化实验
第6节 光、电、微波或力化学实验

参考书
1、 实用有机化学实验高级教程 汪志勇、查正根、郑小琦 2016年2月 高等教育出版社
2、 有机化学实验(第三版) 王清廉(兰州大学) 2010年6月 高等教育出版社

课程教师信息
张夏衡,国家海外高层次人才引进计划 (2021),研究方向为新颖有机合成方法学研究;可见光催化在有机合成中的应用;活性分子的高效化学修饰以及复杂天然糖缀合物的合成。
杨为准,2012年毕业于华东理工大学,之后于美国密歇根州立大学从事博士后研究,2021年6月加入国科大杭州高等研究院。主要从事糖科学相关研究,近年来,在 Angew. Chem., Int. Ed,Chem. Sci. 等国际重要期刊上发表论文17篇。
陈小平,研究领域为有机合成方法学研究,蛋白与多肽的化学修饰;药物设计与合成;复杂天然糖缀合物的合成与修饰。