【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202309005
有机电化学合成技术以电子代替传统有机反应的氧化还原剂,具有经济高效、环境友好、可持续发展等特点。通过将电化学合成苯并噁噻嗪二氧化物的科研成果转化为本科生实验,可以让学生建立“绿色化学”的理念,了解有机电化学合成技术对服务人类生态文明、国家需求和维护人民生命健康的重要意义,从而提高学生的专业认同感和社会责任感。通过将课程思政渗透到实验教学的全过程,全方位培养学生的科学思维、科学能力和科学素养。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310005
介绍了一个综合化学实验,涉及二茂铁苯基衍生物的合成、光物理和电化学性质的表征。该实验难度适中,综合运用了多种表征方法和测试手段,将大学基础化学理论、基本实验技能与金属有机领域的学术研究相结合。采用逆合成分析法设计了“一锅法”水相合成路线,旨在帮助学生树立绿色化学的概念以及培养可持续发展的思想。实验运用了紫外-可见吸收光谱和电化学方法对目标化合物的光物理和电化学性质进行研究,并结合量化计算手段详细比较了给电子基团和吸电子基团对分子电荷分布带来的影响。通过以科研反哺教学的模式,本实验不仅使学生掌握了基本的科研训练,而且培养了他们的综合实验素质。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202402024
研究生教育是高等教育的最高层次,是衡量一个国家高等教育竞争力的关键标志,是拔尖创新人才自主培养的主渠道。为了提高人才培养质量,在“以学生为中心,注重科学思维培养,注重科研能力培养以及注重国际视野培养”的教学思想指导下,针对有机结构分析课程教学过程中存在的难点问题,从“教学理念的国际化、教学内容的国际化、教学团队的国际化、教学方法的国际化”等方面进行创新教学实践,取得了一系列成果,有效地提升了学生的科研水平,对于创新型人才的培养起到了积极的推动作用。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310095
芳香亲核取代反应被有机化学家广泛地用于有机化合物的合成,是最重要的合成反应之一。教材中对于该反应机理的介绍为分步过程,但是随着研究的深入,通过协同过程的芳香亲核取代反应已经被广泛证实。本文简要回顾了分步进行的芳香亲核取代反应,重点介绍了协同芳香亲核取代反应的几个实例,阐述了反应设计对机理研究的重要性。通过将科研成果融入教学过程,有助于进一步加深对芳香亲核取代反应的理解。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202406023
单分子电子学作为纳米技术的重要分支,致力于研究单个分子的电学特性,为发展超小型、低功耗电子器件提供理论基础与技术支撑。精确调控单分子结的电子传输性质,是该领域面临的核心技术挑战。电化学调控,凭借其卓越的调控性和可逆性,正成为单分子电子学中一个极具潜力的研究方向。本文综述了近十年电化学调控在单分子电子学中的应用进展,涵盖了电输运能级、分子价态、电极与分子间键合方式以及离子液体双电层栅极的调控策略。通过分析具体案例,旨在帮助学生了解单分子电子学的研究前沿,理解其在现代纳米电子学中的重要性。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202406107
螺环化合物因其独特的三维结构和生物活性而备受关注,广泛应用于药物设计和有机合成中。传统螺环化合物的合成需要采用化学计量的氧化剂,条件苛刻且步骤繁琐。本实验以N-酰基磺酰胺为原料,通过电化学氧化即可合成去芳香化的螺环化合物,反应绿色高效。实验教学中,学生将学习电化学合成的基本原理,掌握电化学合成的操作技巧,并理解电化学脱芳香螺环化的合成原理。通过引导学生探究实验机理,理论与实践相结合提高学生的实验技能和科学探究能力,同时培养学生对绿色化学和可持续合成方法的认识。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202407027
有机电化学被国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)列入2023年度化学领域十大新兴技术之一。作为基础化学的重要分支,电化学在本科阶段主要是在无机化学中的“氧化还原反应”和物理化学中的“电解质溶液”等章节介绍了电化学基础知识,但对有机电化学的知识却鲜有提及。本文主要介绍近年来有机电化学的研究热点,并探讨在本科教学中引入有机电化学相关知识的几点思考。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202409123
袁承业是中国萃取剂化学研究的奠基者,在“两弹一星”等国防任务需求下,成功研制出关键萃取剂如P204 (双(2-乙基己基)磷酸酯)、p350 (甲基膦酸二甲庚酯)等。他还结合有色金属综合利用情况,研制出多种磷萃取剂如P507 (2-乙基已基膦酸-2-乙基已基酯)。袁承业先生团队在大量实验数据的基础上对萃取剂的结构和性能进行了研究,并通过量子化学、分子力学、热力学以及其他测试手段等进行了深入分析,将有机磷萃取剂的化学性能提升至一个新的高度。这些研究为萃取剂的设计与优化提供了坚实的理论基础,同时也推动了工业应用的发展。