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有機化學實驗
清華大學出版社出版書籍(劉大軍等人著)
《有機化學實驗》是2014年清華大學出版社出版書籍,作者是劉大軍、王媛、程紅、周奮國、李文斐。
本書是根據化學、應用化學、化工、環境、材料、生物等專業“有機化學實驗”的教學內容及省級化學實驗教學示範中心對有機化學實驗課的基本要求編寫的。基本實驗操作和基礎實驗的目的是使學生認識和掌握常用儀器設備的使用方法、實驗操作基本技能、簡單有機化合物的合成和分離提純;綜合性實驗以系列基礎實驗串聯為主,培養綜合實驗技能;設計性實驗以學生為主體,給出實驗要求、提示和參考文獻,鍛煉學生的實驗設計能力;研究性實驗結合教師的科研內容,使學生在查閱文獻的基礎上設計化合物結構、確定實驗步驟、完成分離提純、確定表徵結構和性能測試,培養學生的獨立科研能力;理論性實驗目的是驗證有機反應理論,培養學生理論實踐相結合的能力。
本書可作為高等院校化學、化工相關專業的教學用書,也可供相關研究人員參考。
有機化學是一門實踐性很強的學科,有機化學實驗對有機化學的發展起著至關重要的作用。本教材配合省級實驗教學示範中心建設,旨在內容上在體現有機化學理論基礎知識和基本實驗技能的同時使學生了解一些有機化學的前沿內容,得到實驗的訓練,獲得更多的知識,並能夠把各方面的知識綜合聯繫起來,在實驗設計上有一個質的飛躍,以達到培養學生實踐能力和創新能力的目標。
本教材包括6章。其中第1章是有機化學基本實驗操作,包含一些基本有機合成單元操作和基本分離提純及化合物鑒定;第2章為基礎實驗,我們以經典的、有代表性的有機化合物和化學反應為主要內容,加強基本合成實驗訓練,掌握分離和純化操作的基本方法;第3章為綜合性實驗,從實驗原理、實驗方法、基本操作的綜合性考慮,以系列基礎實驗的串聯實現綜合訓練,有利於綜合素質提高,為後續設計性和研究性實驗的實現奠定基礎;第4章為設計性實驗,以常見有機化合物為合成對象,只給出提示、要求和參考文獻,鍛煉學生查閱文獻資料、設計合成路線方案、選擇安裝裝置、確定最佳合成條件與分離提純產物等能力;第5章為研究性實驗,該部分結合教師的科研工作,以酞菁、卟啉大環化合物、近紅外吸收化合物、光致變色化合物為研究對象,從結構設計開始,完成完整的合成方案設計、反應條件確定、產物合成與分離提純、結構表徵及相關性能測試等過程,從而鍛煉學生獨立科研的能力;第6章為理論性實驗,選取了有機化學經典的反應機理,設計相應的實驗內容,通過實驗過程對反應機理進行驗證,便於對反應機理認識的加深,達到理論與實踐緊密結合的目的。此外,書後附錄收集實驗所需的相關數據和實驗室安全常識,便於查閱使用。
本實驗教材包含以下特色:
(1) 合理選擇實驗內容,涵蓋專業面廣,適合各個不同專業使用,為後續各專業實驗教學奠定堅實的基礎。
(2) 注重基礎,強調基本實驗內容、基本實驗技能的培養,意在為學生打下紮實的實驗基本功和標準的實驗操作技能,為學生進行綜合、設計和創新實驗打下堅實的基礎。
(3) 增加研究性實驗內容,結合教師的科研內容進行創新性實驗的設計,培養學生的創新思維和創新能力,為學生後續畢業論文環節及參加相關競賽打下基礎。
整個有機化學實驗按照基礎訓練實驗、綜合實驗、設計和開放實驗、研究性實驗四個層次來安排,注重實驗題目與實際應用相結合,有機合成與結構表徵相結合,實驗技能與創新思維相結合。著重培養學生實驗技能和綜合知識應用能力,鍛煉學生的科學思維和解決問題能力,同時培養學生的創新意識和創新能力。
本教材是在充分調研和初步的實踐基礎上編寫的。由於編者水平有限,書中錯誤和不足在所難免,敬請同行和讀者諒解並予以批評指正。
編者
2014年6月
第1章有機化學基本實驗操作
1.1常用玻璃儀器的使用
1.2熔點的測定和溫度計的校正
1.3蒸餾及沸點的測定
1.4重結晶及過濾
1.5乾燥與乾燥劑的使用
1.6分餾
1.7水蒸氣蒸餾
1.8減壓蒸餾
1.9升華
1.10萃取和洗滌
1.11有機物結構確認和表徵
1.12常見有機化合物的化學方法鑒別
第2章基礎實驗
實驗2.1溴乙烷的製備
實驗2.2環己烯的製備
實驗2.3正丁醚的製備
實驗2.4正丁醛的製備及性質研究
實驗2.5環己酮的製備
實驗2.6環己醇的製備
實驗2.7乙酸乙酯的製備
實驗2.8乙醯苯胺的製備
實驗2.9季銨鹽的製備和性質研究
實驗2.10肉桂酸的製備
實驗2.11皂化反應
實驗2.12乙醯水楊酸(阿司匹林)的合成
實驗2.138-羥基喹啉製備
第3章綜合性實驗
實驗3.1從茶葉中提取咖啡因
實驗3.2復方阿司匹林成分分析
實驗3.3平面鏡的製作
實驗3.4菠菜色素的提取與分離
實驗3.5(±)-苯乙醇酸(苦杏仁酸)的合成與拆分
實驗3.6苯甲酸和苯甲醇的製備
實驗3.7甲基橙的製備
實驗3.8糖的性質
第4章設計性實驗
實驗4.1雙酚A的合成
實驗4.2植物生長調節劑2,4-D的合成
實驗4.3對香豆酸的合成
實驗4.4對氨基苯磺酸的製備
實驗4.5香料α-紫羅蘭酮的合成
實驗4.6鄰甲苯磺醯氯和對甲苯磺醯氯的合成
實驗4.7鄰磺醯苯甲醯亞胺的合成
實驗4.8乙醯基二茂鐵的合成
實驗4.9己二酸製備
第5章研究性實驗
實驗5.1酞菁、卟啉化合物的設計、合成、表徵及性能測試
實驗5.2近紅外吸收化合物結構設計合成、表徵及性能測試
實驗5.3有機光致變色化合物結構設計、合成、表徵及性能測試
第6章理論性實驗
實驗6.1Beckmann重排
實驗6.2Claisen縮合
實驗6.3安息香縮合(輔酶合成)
實驗6.4Pinacol重排
實驗6.5Mannich反應(胺甲基化反應)
實驗6.6Diels-Alder反應(雙烯合成)
實驗6.7Hofmann醯胺降解
附錄
附錄A常用元素相對原子質量表
附錄B常用有機溶劑物理性質
附錄C常用試劑的配製
附錄D有機化學實驗預習、記錄及報告格式要求
附錄E實驗室安全常識
參考文獻