地方高校转型中有机化学实验教学实践

地方高校转型为应用型大学,以培养应用型人才为目标。为了提高有机化学实验的教学效果,在教学方式、实验内容设计、教学模式、专业竞赛、"双能型"教师队伍建设等方面进行了实践。激发了学生学习兴趣,强化了学生的实验技能,培养了科研能力,增强了创新意识。     

有机化学课群组合教学体系刍议

有机化学在化学工程与工艺专业中的地位是毋庸置疑的。一个多世纪以来,化学形成的无机化学、有机化学、物理化学和分析化学四个分支中,实际上从研究对象来看,只有无机化学和有机化学,物理化学和分析化学则保持不变是作为理论基础和研究工具贯穿于无机化学和有机化学之中。而有机化学在本世纪下半叶大致形成了相互联系而又有分工的三个领域。即有机合成、物理有机化学和有机分离与结构分析。有机合成是有机化学的中心,是有机化学也是整个化学中最具创造性的领域之一。以上关系是改革有机化学教学的认识基础。 根据我系现已开设的《有机化学》、《有机化学实验》、《精细有机合成》、《精细化工概述》、《有机分析与实验》、《高分子与物理》等课程的现状及创新课程体系的需要,为面向21世纪高校教学改革,有机化学作为化学工程与工艺专业的一门重要基础课,必须在传统教学模式的基础上,创新涵盖相关课程的课群体系。     

负载型Pt-Fe/SiO_2催化剂催化环己烷一步氧化制己二酸

己二酸是合成尼龙-66和尼龙-46纤维的重要原料,并进一步用于生产许多重要的化工产品。工业上的己二酸多采用以硝酸为氧化剂的两步法合成,该工艺不仅工艺复杂,而且对设备有腐蚀作用,还会释放大量的温室气体N_2O。本文以负载型Pt/SiO_2、Fe/SiO_2和Pt-Fe/SiO_2为催化剂,采用过氧化氢和氧气为氧源,研究了环己烷一步氧化制己二酸的绿色合成路线。对催化剂进行ICP、BET比表面积、XRD、TEM等表征,结果表明,Pt-Fe/SiO_2催化剂中不存在与Pt或Fe对应的衍射峰。在最佳反应条件下,用高压釜进行了催化剂性能评价,结果表明,Pt-Fe/SiO_2催化活性略优于Pt/SiO_2和Fe/SiO_2。在环己烷转化率为28%的情况下,己二酸选择性达到33%。     

7H-三呋咱并[3,4-b∶3',4'-f∶3",4"-d]氮杂环庚三烯及新型含能衍生物合成及性能的理论计算

以3,4-双(3'-硝基呋咱-4'-基)氧化呋咱(DNTF)为原料,经亲核取代、环化、还原反应得到7H-三呋咱并[3,4-b:3',4'-f:3″,4″-d]氮杂环庚三烯(HTFAZ);利用HTFAZ的反应活性,自主设计合成了两种新型含能化合物7-(2,4,6-三硝基苯基)-三呋咱并[3,4-b:3',4'-f:3″,4″-d]氮杂环庚三烯(化合物1)和7-(2,4,6-三硝基-3,5-二氨基苯基)-三呋咱并[3,4-b:3',4'-f:3″,4″-d]氮杂环庚三烯(化合物2),并采用红外、核磁(1H NMR、13C NMR)、元素分析等进行了结构表征;采用DSC方法研究了化合物1和化合物2的热性能;采用Kamlet-Jacobs方程预估了两种化合物的爆轰性能。结果表明,改进HTFAZ的合成路线后,HTFAZ的收率达到63. 2%;化合物1和化合物2的热分解温度分别为371. 7℃和296. 3℃,表现出良好的热稳定性;化合物1的密度为1. 90 g/cm~3,理论爆速为8033 m/s,理论爆压为30. 11 GPa,其爆轰性能优于TNT,密度和热稳定性高于TNT和RDX。     

耐热炸药TKX-55的合成与热性能

为了寻求新型耐热炸药,以TNT为原料,通过氧化、氯化、缩合、环化4步法合成了5,5′-双(2,4,6-三硝基苯基)-2,2′-二(1,3,4-恶二唑)(TKX-55);通过薄层色谱、傅里叶红外光谱(FTIR)、质谱、元素分析对其4步产物进行了表征,利用差示扫描量热法(DSC)对中间体及TKX-55的热安定性进行了分析。结果表明,氧化反应较佳反应条件为:TNT与氯酸钠(NaClO_3)的摩尔比为1∶4,反应时间为4h,反应温度为90℃,与文献[2]相比,使2,4,6-三硝基苯甲酸(TNBA)的收率提高了4%;缩合反应较佳反应条件为:选取四氢呋喃(THF)为溶剂,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为缚酸剂,2,4,6-三硝基苯甲酸(TNBC)与草酰二肼的摩尔比为2∶1,反应温度为5℃,反应时间为36h,与文献[2]相比,使双(2,4,6-三硝基苯甲酰基)草酰肼的收率提高了7%;环化反应较佳反应条件为:以发烟硫酸(质量分数20%)为脱水剂,反应温度为15℃,反应时间为24h,TKX-55的收率为93%;TKX-55的分解温度为365.5℃,表明TKX-55是一种热安定性良好的耐热炸药。     

甲苯侧链甲醇烷基化催化剂的研究进展

苯乙烯是十分重要的基础有机原料,工业化的主要工艺路线是苯和乙烯烷基化制得乙苯,然后乙苯催化脱氢制得苯乙烯。相比于传统生产工艺,甲苯侧链甲醇烷基化一步生产苯乙烯具有原料廉价、工艺路线短、原子利用率高等优势,具有重要的研究意义和应用前景。对近年来甲苯侧链甲醇烷基化制苯乙烯的催化剂体系、反应工艺和反应机理等方面的研究进展进行归纳、总结和评述,并对研究工作的发展趋势进行展望。     

工程教育认证下有机化学实验教学改革

根据工程教育认证要求,我校修订了化学工程与工艺专业本科人才培养方案。针对化学工程与工艺专业有机化学实验教学,倡导以学生为中心、教师为主导的教学理念,对有机化学实验课程的教学模式、考核评价等进行改革,增加仿真实验,精选绿色化学实验项目,优化考核评价标准,以提高实验课堂效果,加强学生动手能力的训练,培养学生自主学习、绿色环保的意识,培养学生的科学素养。     

思政在高校有机化学实验课程中的有效性探索

立德树人是教学中的核心环节。如何做到全程和全方位育人以及在专业教学中育人,值得我们探究思考。专业课教学提高学生综合素质能力等都有非常关键的作用。以有机化学实验课程为例,从"思政式的实验教学"的必要性、有机化学实验课程教师思想政治素养与有机化学实验课程的具体实践三方面进行阐述,把思政教育融入教育教学各环节,更充分发挥专业课程的育人功能,使学生在学习专业知识的同时,也能提高道德水平,提高自身素养,成为德才兼备的高素质人才。     

有机化学精品在线开放课程的建设与应用

本文介绍了大连理工大学首批国家精品在线开放课程有机化学的建设思路、内容及课堂教学改革实践的具体做法,提出了线上线下相结合的混合式教学组织方式和教学流程,探索了与混合式教学相适应的课程考核评价方法。     

无氯TATB的合成及其热分解动力学

为解决传统TATB合成中氯杂质的影响,以间苯三酚为原料,经过五氧化二氮硝化、甲基化和氨气氨化得到TATB,综合收率为92%,用核磁共振光谱、红外光谱和质谱等进行了表征.采用有机溶剂法精制获得高纯度无氯TATB,收率75%.用DSC及TG分析了TATB的热性能,根据Ozawa公式计算出TATB的热分解活化能和指前因子分别为135.28 kJ/mol和2.340×10~9 s~(-1).