有机化学知识在高分子材料合成创新实验中的运用——分享几个实例
发布时间:2021-03-23 01:43
针对目前教学中存在的理论课程之间、实验课程与理论课程之间关联不够紧密等问题,探索了通过"知识关联"将有机化学基本知识运用到高分子材料合成创新实验中的教学思路。以新试剂合成及应用、荧光聚酯合成、聚酰胺合成、聚酯水解等为例,介绍了如何将有机化学新理论、新方法、新试剂应用于本科高分子化学和高分子材料实验教学,以及如何将有机化学的理论知识和实验手段应用于高分子材料合成教学中。实践表明:通过"知识关联",将有机化学基础理论知识和实验技能应用于高分子合成实验中可以提高学生对所学知识的理解和运用能力,增强学生的实验探索兴趣,有效改进了高分子材料合成实验教学的课堂气氛。
【文章来源】:大学化学. 2020,35(07)
【文章页数】:5 页
【部分图文】:
RAFT试剂的合成及苯乙烯的RAFT聚合过程
酯化反应和酰胺化反应是有机化学中常见的分子间/分子内脱水反应,也是有机化学实验中的经典反应。为了实现高效的脱水反应,在有机化学实验中通常使用浓硫酸等脱水剂。如果使用AA、BB型二酸和二醇为原料,就有可能合成出聚酯。在高分子材料合成实验中常以顺丁烯二酸酐和乙二醇的分子间脱水制备相应聚酯。但是这个反应存在如下问题:(1)顺丁烯二酸酐有强烈刺激性气味,不适宜用做本科实验教学;(2)实验过程枯燥,没有明显实验现象。为此,我们设计了如下反应:以柠檬酸、半胱氨酸、乙二醇为原料,通过分子间脱水制备荧光型生物可降解高分子,如图2所示。在反应过程中涉及多步脱水缩合反应,既有柠檬酸和半胱氨酸之间脱水缩合制备荧光噻唑吡啶二甲酸的反应(图3),又有柠檬酸与乙二醇、噻唑吡啶二甲酸与乙二醇之间的脱水缩合反应[6]。为了提高反应的效率,利用勒夏特列原理,我们选取了通过高温、减压等方式蒸发副产物水来推动聚合反应向正反应反向进行的策略。图3 多步脱水反应合成荧光分子噻唑吡啶二甲酸的过程
图2 脱水反应合成荧光型聚酯的过程这个反应的特点在于:(1)反应原料简单易得,安全无毒;(2)反应高效,可以在2小时内完成,副产物只有水,符合“绿色化学”;(3)产物具有强烈荧光,增加了实验的趣味性。
本文编号:3094886
【文章来源】:大学化学. 2020,35(07)
【文章页数】:5 页
【部分图文】:
RAFT试剂的合成及苯乙烯的RAFT聚合过程
酯化反应和酰胺化反应是有机化学中常见的分子间/分子内脱水反应,也是有机化学实验中的经典反应。为了实现高效的脱水反应,在有机化学实验中通常使用浓硫酸等脱水剂。如果使用AA、BB型二酸和二醇为原料,就有可能合成出聚酯。在高分子材料合成实验中常以顺丁烯二酸酐和乙二醇的分子间脱水制备相应聚酯。但是这个反应存在如下问题:(1)顺丁烯二酸酐有强烈刺激性气味,不适宜用做本科实验教学;(2)实验过程枯燥,没有明显实验现象。为此,我们设计了如下反应:以柠檬酸、半胱氨酸、乙二醇为原料,通过分子间脱水制备荧光型生物可降解高分子,如图2所示。在反应过程中涉及多步脱水缩合反应,既有柠檬酸和半胱氨酸之间脱水缩合制备荧光噻唑吡啶二甲酸的反应(图3),又有柠檬酸与乙二醇、噻唑吡啶二甲酸与乙二醇之间的脱水缩合反应[6]。为了提高反应的效率,利用勒夏特列原理,我们选取了通过高温、减压等方式蒸发副产物水来推动聚合反应向正反应反向进行的策略。图3 多步脱水反应合成荧光分子噻唑吡啶二甲酸的过程
图2 脱水反应合成荧光型聚酯的过程这个反应的特点在于:(1)反应原料简单易得,安全无毒;(2)反应高效,可以在2小时内完成,副产物只有水,符合“绿色化学”;(3)产物具有强烈荧光,增加了实验的趣味性。
本文编号:3094886
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