【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202307082
将传统的合成路线和条件都给定的综合有机实验“苯佐卡因的合成”,改造成路线可设计、条件可优化的创新性实验。学生通过文献调研、综合分析以及评估合成策略和具体实验条件,提出兼顾宏观(路线)和微观(具体条件)的改进实验方案,规避原实验的局限性和不足。根据学生专业和培养方案的不同,开放部分或全部“权限”给学生,从不同层级原料出发,设计绿色、高效的合成路线,确定具体的实验方案;或根据建议路线,调整和优化实验条件,使学生在得到基础实验操作技能训练的基础上,其绿色、高效、可持续发展的合成理念也得到进一步升华。鼓励学生运用科学思维,将学科前沿成果引入实验实践中,培养学生科学创新能力。引导学生从全局出发,提升团队合作意识和能力。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202403094
新工科背景下,化学类专业课程不仅强调培养学生扎实的化学基本功,而且注重多学科交叉融合,培养学生与时俱进、勇于创新的科学精神。“苯佐卡因的制备”是一个经典的有机化学综合性本科教学实验。在原先的反应过程中,酯化反应产生大量废酸,还原反应步骤繁琐,总体反应时间长,缺少趣味性。为了提升该实验的有效时长,加强实验过程的绿色环保性,提升实验的拓展性与探究性,我们通过引入前沿科学成果对该制备反应进行了改进。改进后的实验,在酯化反应步骤使用低共熔溶剂进行催化,可循环使用,绿色环保。在还原反应步骤,则是使用连二硼酸作为还原剂、4,4’-联吡啶作为催化剂,在室温下即可反应,反应温和,颜色变化明显,富有趣味性。该改进实验,不仅可以激发学生的学习兴趣,而且可以提高学生的科研素养,培养学生的绿色化学理念,以及独立思考和分析解决问题的能力。