第一部分 精细有机合成实验
引言
精细有机合成是以有机反应为基础,通过合理地设计合成路线,从较简单的化合物或单质构建比较复杂的有机功能分子的过程,也是有机化学最具有活力的研究领域。精细有机化学品的研究离不开合成工作,开发新领域更离不开合成,要完成有机合成除了要制定合成路线和策略,还要有娴熟的实验技能和个人经验。因此,学生在学习基础有机化学实验的基础上,掌握了一些最基本的实验操作技术,并完成了一定数量典型化合物的制备;开展精细有机化学实验,让学生练习从基本的原料出发,经过几步反应合成一些较为复杂的精细化学品,不仅培养了学生有机合成的基本功,而且培养了学生理论联系实际、解决实际问题的能力。
精细有机化学品的合成一般是多步骤的有机合成,因各步的反应产率低于理论产率,对于多步反应的总产率必定会受到累加的影响。例如只需五步的反应,假设每步的产率为80%,那么总产率仅有33%。在科学研究工作和工业生产中,虽然几十步的合成反应较少,但五步以上的合成反应是较为普遍的。针对多步骤的合成反应对总收率的累加影响,科学家们一直在研究影响反应收率的因素,改进实验技术,从而提高反应的选择性和产率,这也是多步骤合成必须关注的问题。
本部分选入了合成表面活性剂、香料、食品添加剂、医药、农药、染料及其他的一些功能分子等实验,主要讨论这些精细化学品的合成路线、反应历程及具体的实验步骤。本部分也介绍了三步及以上的合成例子,有的中间体必须分离提纯,有的可不经提纯直接用于下一步的合成,关键要对每一步反应有深入的了解及实际需要,才能做出恰当的选择。通过本部分所列精细有机合成实验的训练,可以培养学生对有机合成的兴趣,提高有机合成的基本操作能力、设计合成有机化学品的能力,并强调了有机合成中严谨的科学态度、良好实验技能的重要性。