張 煒

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 化學(xué)與藥學(xué)院 ，山東青島 266109)

基于實(shí)驗(yàn)探索的藥物合成反應(yīng)理論教學(xué)研究

張 煒

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 化學(xué)與藥學(xué)院 ，山東青島 266109)

探索了基于實(shí)驗(yàn)探索的藥物合成反應(yīng)理論教學(xué)研究，在理論教學(xué)前引入實(shí)驗(yàn)探索，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，通過相互討論提高了學(xué)生分析問題及解決問題的能力，為以后學(xué)習(xí)和工作奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。

實(shí)驗(yàn)探索；藥物合成反應(yīng)；教學(xué)研究

目前，臨床上所使用的治療藥物中最有效、最常用、最大量及最重要的仍然是化學(xué)合成藥物， 藥物及其中間體的合成一直是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一[1]。藥物合成反應(yīng)是藥學(xué)及制藥工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它是以有機(jī)合成藥物為研究對象，主要研究藥物合成反應(yīng)機(jī)理、反應(yīng)物結(jié)構(gòu)、反應(yīng)條件與反應(yīng)方向，反應(yīng)產(chǎn)物之間的關(guān)系以及反應(yīng)的主要因素、試劑特點(diǎn)，應(yīng)用范圍與限制等。其中，反應(yīng)機(jī)理的學(xué)習(xí)是最關(guān)鍵問題，因?yàn)榉磻?yīng)機(jī)理決定了此反應(yīng)影響因素，而弄清楚反應(yīng)的影響因素，是藥物合成反應(yīng)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵問題[2]。但在反應(yīng)機(jī)理的學(xué)習(xí)中，由于機(jī)理問題比較抽象，學(xué)生普遍感覺難度較大，難以理解和掌握，因此在教學(xué)中，采用以動手操作簡單實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探索的方式，將學(xué)生引入到機(jī)理學(xué)習(xí)中，激發(fā)學(xué)生的興趣，并將機(jī)理與實(shí)踐相結(jié)合，容易加深理解，使學(xué)生記憶深刻。

以下是設(shè)計的幾個實(shí)驗(yàn)，將每章節(jié)中重點(diǎn)并關(guān)鍵的機(jī)理問題，都隱藏在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)學(xué)生在動手操作這些實(shí)驗(yàn)的時候，就會自動發(fā)現(xiàn)問題，而主動求解。

1 鹵化反應(yīng)設(shè)計的實(shí)驗(yàn)

在鹵化反應(yīng)中，在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的過程中，就會提出很多問題，為什么第一個實(shí)驗(yàn)中，兩分子的溴不是取代在同一個芐位碳原子上；為什么同樣是芐位取代反應(yīng)，第一個反應(yīng)條件中反應(yīng)溫度低，反應(yīng)時間短等等。針對學(xué)生所提出的這些問題，要告訴學(xué)生，從反應(yīng)機(jī)理中去尋找，因?yàn)榉磻?yīng)機(jī)理決定反應(yīng)的影響因素，再一次強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)這門課的核心關(guān)鍵問題，反應(yīng)機(jī)理。那么，帶著這些問題，讓學(xué)生回去預(yù)習(xí)有關(guān)章節(jié)內(nèi)容，當(dāng)上課的時候，引發(fā)了同學(xué)們激烈的討論，討論之后，老師再來進(jìn)行講解，改變了傳統(tǒng)的"滿堂灌"的授課方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并且經(jīng)過討論之后，使學(xué)生對次機(jī)理有關(guān)的問題記憶深刻，當(dāng)堂掌握知識要領(lǐng)，取得了較好的效果。

2 烴化反應(yīng)設(shè)計的實(shí)驗(yàn)

在烴化反應(yīng)這一章中， 設(shè)計的實(shí)驗(yàn)是以下這個化合物的合成：

此醚類化合物可以用兩種不同的方法設(shè)計合成，但在實(shí)驗(yàn)過程中，兩種方法的反應(yīng)條件及收率不同，其原因需要從反應(yīng)機(jī)理中尋找，因此，帶著問題，學(xué)生可以去探究次反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理和影響因素，最終得出結(jié)論，醇羥基的酸性越強(qiáng)，反應(yīng)越容易進(jìn)行，反應(yīng)產(chǎn)物收率高，副產(chǎn)物少。

3 ?；磻?yīng)設(shè)計DCC的催化實(shí)驗(yàn)

在?；磻?yīng)一章中，DCC(二環(huán)己基碳二亞胺)是常用于羧酸?；剂u基化合物反應(yīng)的催化劑，此催化劑也常用于肽分子中酰胺鍵的合成，是應(yīng)用較廣的一類催化劑，但每次講完課，由于其結(jié)構(gòu)及反應(yīng)機(jī)理較復(fù)雜， 學(xué)生印象不夠深刻，因此設(shè)計DCC催化實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)過程中，加強(qiáng)對DCC結(jié)構(gòu)及催化機(jī)制的記憶，在主動探究知識的動力下，記住了DCC通過先與羧酸反應(yīng)生成?；芰^強(qiáng)的活性酯，再進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)制。進(jìn)而進(jìn)一步引申到活性酯的酰化能力為何高于普通的酯類化合物，而解釋就存在于?；磻?yīng)的機(jī)理中，從而再次強(qiáng)調(diào)了反應(yīng)機(jī)理決定實(shí)驗(yàn)的影響因素，學(xué)習(xí)好反應(yīng)機(jī)理是在進(jìn)行藥物合成反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中能夠合成目標(biāo)化合物的必要條件，使學(xué)生進(jìn)一步意識到學(xué)習(xí)好反應(yīng)機(jī)理的重要性。

4 縮合反應(yīng)設(shè)計的實(shí)驗(yàn)

在縮合反應(yīng)一章中，我們設(shè)計了以下實(shí)驗(yàn)，將Michael加成反應(yīng)和Robinson環(huán)化反應(yīng)有機(jī)結(jié)合在一起，制備環(huán)狀α，β不飽和酮類化合物。將兩者結(jié)合起來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并講解，可以比較兩個反應(yīng)的異同點(diǎn)及相互關(guān)系，使學(xué)生印象深刻，在合成此類藥物分子的時候，能夠想起這個典型的合成方法，以成功完成目標(biāo)化合物分子的合成。

5 氧化和還原反應(yīng)設(shè)計的實(shí)驗(yàn)

在氧化和還原反應(yīng)這兩章內(nèi)容中，主要讓學(xué)生掌握每一種氧化劑和還原劑的結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)及應(yīng)用條件，因此設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自主選擇氧化劑或還原劑，以及反應(yīng)條件，這樣，每位學(xué)生選用的氧化劑和還原劑及反應(yīng)條件都不相同，因此得出不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間進(jìn)行對照，總結(jié)分析，讓學(xué)生了解到雖然都是氧化劑和還原劑，但是氧化性能及應(yīng)用條件都不同，因此，在以后的工作或?qū)W習(xí)中，設(shè)計目標(biāo)藥物分子合成的時候，應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)選擇一個最佳試劑及最佳反應(yīng)條件。

6 結(jié)語

綜上所述，在理論教學(xué)前引入實(shí)驗(yàn)探索，將有利于學(xué)生激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，能夠帶著問題去預(yù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容，并通過相互討論提高分析問題及解決問題的能力，而這正是以后學(xué)習(xí)和工作中所需要的。變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)后，更有利于學(xué)生對所講知識的掌握，不用死記硬背，便能對動手操作過的實(shí)驗(yàn)所涉及的相關(guān)問題牢牢掌握。此方法經(jīng)過在教學(xué)中的應(yīng)用，達(dá)到較好的效果。

[1] 鄭 虎.21世紀(jì)化學(xué)合成藥物發(fā)展趨勢[N].中國醫(yī)藥報,2001-10-09(7).

[2] 黃華容，譚 偉，杜志云．《藥物合成反應(yīng)》課程教學(xué)改革與探討[J]．廣東化工，2012，39(16)：167.

(本文文獻(xiàn)格式：張 煒.基于實(shí)驗(yàn)探索的藥物合成反應(yīng)理論教學(xué)研究[J].山東化工，2016，45(12)：167,168.)

Study on the Theory Teaching of Drug Synthesis Reaction Based on Experiment Explore

Zhang Wei

(College of Chemistry and Pharmacy, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China)

The theory teaching of drug synthesis reaction based on experiment explore was studied, which stimulated the learning interests of the students, improved the ability of the students to analyze and solve the problems through mutual discussion and laid a solid foundation for future study and work.

experiment explore; drug synthesis reaction; teaching study

2016-04-26

青島農(nóng)業(yè)大學(xué)應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色名校建設(shè)工程教學(xué)研究項目(XJG2013124)(XJP2013022)

張 煒( 1976—) ，女，山東平度人，副教授，從事藥物化學(xué)研究。

G642.0

A

1008-021X(2016)12-0167-01