針對目前教學中存在的理論課程之間、實驗課程與理論課程之間關聯(lián)不夠緊密等問題,探索了通過"知識關聯(lián)"將有機化學基本知識運用到高分子材料合成創(chuàng)新實驗中的教學思路。以新試劑合成及應用、熒光聚酯合成、聚酰胺合成、聚酯水解等為例,介紹了如何將有機化學新理論、新方法、新試劑應用于本科高分子化學和高分子材料實驗教學,以及如何將有機化學的理論知識和實驗手段應用于高分子材料合成教學中。實踐表明:通過"知識關聯(lián)",將有機化學基礎理論知識和實驗技能應用于高分子合成實驗中可以提高學生對所學知識的理解和運用能力,增強學生的實驗探索興趣,有效改進了高分子材料合成實驗教學的課堂氣氛。 

【文章來源】：大學化學. 2020,35(07)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

RAFT試劑的合成及苯乙烯的RAFT聚合過程

酯化反應和酰胺化反應是有機化學中常見的分子間/分子內脫水反應，也是有機化學實驗中的經典反應。為了實現(xiàn)高效的脫水反應，在有機化學實驗中通常使用濃硫酸等脫水劑。如果使用AA、BB型二酸和二醇為原料，就有可能合成出聚酯。在高分子材料合成實驗中常以順丁烯二酸酐和乙二醇的分子間脫水制備相應聚酯。但是這個反應存在如下問題：(1)順丁烯二酸酐有強烈刺激性氣味，不適宜用做本科實驗教學；(2)實驗過程枯燥，沒有明顯實驗現(xiàn)象。為此，我們設計了如下反應：以檸檬酸、半胱氨酸、乙二醇為原料，通過分子間脫水制備熒光型生物可降解高分子，如圖2所示。在反應過程中涉及多步脫水縮合反應，既有檸檬酸和半胱氨酸之間脫水縮合制備熒光噻唑吡啶二甲酸的反應(圖3)，又有檸檬酸與乙二醇、噻唑吡啶二甲酸與乙二醇之間的脫水縮合反應[6]。為了提高反應的效率，利用勒夏特列原理，我們選取了通過高溫、減壓等方式蒸發(fā)副產物水來推動聚合反應向正反應反向進行的策略。圖3 多步脫水反應合成熒光分子噻唑吡啶二甲酸的過程

圖2 脫水反應合成熒光型聚酯的過程這個反應的特點在于：(1)反應原料簡單易得，安全無毒；(2)反應高效，可以在2小時內完成，副產物只有水，符合“綠色化學”；(3)產物具有強烈熒光，增加了實驗的趣味性。


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