第一部分 精細有機合成實驗
引言
精細有機合成是以有機反應為基礎,通過合理地設計合成路線,從較簡單的化合物或單質構建比較復雜的有機功能分子的過程,也是有機化學最具有活力的研究領域。精細有機化學品的研究離不開合成工作,開發新領域更離不開合成,要完成有機合成除了要制定合成路線和策略,還要有嫻熟的實驗技能和個人經驗。因此,學生在學習基礎有機化學實驗的基礎上,掌握了一些最基本的實驗操作技術,并完成了一定數量典型化合物的制備;開展精細有機化學實驗,讓學生練習從基本的原料出發,經過幾步反應合成一些較為復雜的精細化學品,不僅培養了學生有機合成的基本功,而且培養了學生理論聯系實際、解決實際問題的能力。
精細有機化學品的合成一般是多步驟的有機合成,因各步的反應產率低于理論產率,對于多步反應的總產率必定會受到累加的影響。例如只需五步的反應,假設每步的產率為80%,那么總產率僅有33%。在科學研究工作和工業生產中,雖然幾十步的合成反應較少,但五步以上的合成反應是較為普遍的。針對多步驟的合成反應對總收率的累加影響,科學家們一直在研究影響反應收率的因素,改進實驗技術,從而提高反應的選擇性和產率,這也是多步驟合成必須關注的問題。
本部分選入了合成表面活性劑、香料、食品添加劑、醫藥、農藥、染料及其他的一些功能分子等實驗,主要討論這些精細化學品的合成路線、反應歷程及具體的實驗步驟。本部分也介紹了三步及以上的合成例子,有的中間體必須分離提純,有的可不經提純直接用于下一步的合成,關鍵要對每一步反應有深入的了解及實際需要,才能做出恰當的選擇。通過本部分所列精細有機合成實驗的訓練,可以培養學生對有機合成的興趣,提高有機合成的基本操作能力、設計合成有機化學品的能力,并強調了有機合成中嚴謹的科學態度、良好實驗技能的重要性。