以培育創(chuàng)業(yè)精神為導(dǎo)向的《專業(yè)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)探索與實(shí)踐—以制藥工程專業(yè)藥物合成方向?yàn)槔?/h1>
2020-02-18 01:31:38李進(jìn)京
山東化工 2020年1期
李進(jìn)京
(佳木斯大學(xué) 藥學(xué)院，黑龍江 佳木斯 154007)
人才是創(chuàng)新的根基，是創(chuàng)新的核心要素。年輕的大學(xué)生是社會(huì)上最富活力、最具創(chuàng)造性的群體，理應(yīng)走在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的前列。制藥工程專業(yè)藥物合成方向的主要任務(wù)是研究藥物合成新方法、開發(fā)上市藥物的合成新工藝，是極具創(chuàng)業(yè)潛質(zhì)的學(xué)術(shù)方向之一。專業(yè)實(shí)驗(yàn)在制藥工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系中占有重要地位，科學(xué)、合理地安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，可使學(xué)生更深入地理解相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)技能，掌握實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和組織步驟及防范實(shí)驗(yàn)室風(fēng)險(xiǎn)的方法[1]。在教學(xué)過程中，我們持續(xù)不斷地對(duì)教學(xué)方式、方法、內(nèi)容進(jìn)行了改革[2-4]，為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，也可嘗試將雙創(chuàng)教育融入到專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，在設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，以培育創(chuàng)業(yè)精神為導(dǎo)向，有意識(shí)地傾向于與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。本文從藥物合成方向創(chuàng)業(yè)的四個(gè)方面入手，設(shè)計(jì)了四個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，旨在通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化改革，改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.1 美沙拉嗪工藝選擇實(shí)驗(yàn)
美沙拉嗪可用于治療潰瘍性結(jié)腸炎，結(jié)構(gòu)中含有羥基、羧基和氨基三個(gè)活性基團(tuán)。以水楊酸為原料，根據(jù)引入氨基的方式不同，選擇以下2個(gè)工藝路線[5-6]。
1.1.1 以硝化-還原反應(yīng)引入氨基
實(shí)驗(yàn)步驟：將水楊酸加入到50℃水中攪拌至完全溶解，緩慢滴加硝酸和冰醋酸的混合液并加熱至70～80℃反應(yīng)2 h，加水冷卻析固，抽濾干燥得2-羥基-5-硝基苯甲酸。然后將濃鹽酸和水的混合液加熱至60℃，加鐵粉升溫回流3～4 min，再加入1/4的2-羥基-5-硝基苯甲酸，劇烈攪拌5 min，將剩余2-羥基-5-硝基苯甲酸固體和鐵粉分3批每隔5 min加入混合液中，升溫至100℃ 后反應(yīng)1.5 h，趁熱調(diào)節(jié)pH值11～12，析固抽濾，濾液中加入保險(xiǎn)粉并酸化至pH值=4，冷卻析固抽濾，得美沙拉嗪粗品。
1.1.2 以重氮化-還原反應(yīng)引入氨基
將苯胺、濃鹽酸和水冷卻至-2℃，攪拌下緩慢加入NaNO2水溶液，保溫30 min，所得氯化重氮苯溶液備用。水楊酸用NaOH水溶液中和并冷卻至5℃，在此溫度下滴加氯化重氮苯溶液，保溫1 h。過濾，所得固體中加入濃NaOH溶液，加熱至90℃，分批加入Na2S2O4，保溫30 min，趁熱過濾，水溶液用濃鹽酸調(diào)至pH值3～4，過濾，干燥得美沙拉嗪。
1.1.3 能力技能培養(yǎng)目標(biāo)
化學(xué)類藥物的合成路線往往不是單一的，在創(chuàng)業(yè)過程中，要根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，選擇最合理，最經(jīng)濟(jì)，適合工業(yè)生產(chǎn)的工藝路線。美沙拉嗪工藝選擇實(shí)驗(yàn)中，由于引入氨基的方式不同，所采用的原料、試劑也截然不同。在實(shí)驗(yàn)階段，可以要求學(xué)生對(duì)兩種合成方法分別進(jìn)行物料衡算，核算出生產(chǎn)成本；做市場(chǎng)調(diào)研，掌握原輔材料的來源、規(guī)格和供應(yīng)情況；探究反應(yīng)機(jī)理，預(yù)測(cè)中試放大過程中可能出現(xiàn)的問題；分析反應(yīng)過程中產(chǎn)生的廢物，了解三廢的處理方法。通過完成以上任務(wù)，可使學(xué)生對(duì)創(chuàng)業(yè)的基礎(chǔ)過程有初步的了解。
1.2 一鍋法合成消炎痛實(shí)驗(yàn)
在合成步驟變革中，若一個(gè)反應(yīng)所應(yīng)用的溶劑和產(chǎn)生的副產(chǎn)物對(duì)下一步反應(yīng)影響不大，可將兩步或幾步反應(yīng)按順序，不經(jīng)分離，在同一個(gè)反應(yīng)罐中進(jìn)行，稱為“一鍋法”[7]?！耙诲伔ā惫に嚲哂蟹磻?yīng)步驟少、操作簡(jiǎn)便、節(jié)約溶劑和勞動(dòng)力成本、設(shè)備投資少，適于工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。使學(xué)生充分掌握“一鍋法”工藝的原理和操作，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)能力有一定的幫助。
1.2.1 實(shí)驗(yàn)方案
消炎痛用于解熱、緩解炎性疼痛，是急、慢性風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎常用藥物。以對(duì)甲氧基苯胺為起始原料的合成路線中，涉及多個(gè)一鍋法工藝[8]。
將對(duì)甲氧基苯胺、鹽酸和水混合加熱溶解，冰浴冷卻到0～5℃，20 min內(nèi)滴完NaNO2水溶液，用淀粉-碘化鉀指示劑監(jiān)測(cè)終點(diǎn)，到達(dá)終點(diǎn)后調(diào)節(jié)pH值=6，10℃左右加入NaSO3水溶液，20～25℃攪拌0.5 h后分批緩慢加入冰醋酸和鋅粉，在80～85℃反應(yīng)0.5 h，加水趁熱抽濾，濾液在冰水中靜置0.5 h，再次抽濾得對(duì)甲氧基苯肼磺酸鈉。對(duì)甲氧基苯肼磺酸鈉溶于40～50℃水中，加入乙醇并冷卻至20℃，加入對(duì)氯苯甲酰氯，30℃攪拌0.5 h，1 h內(nèi)升溫到70～80℃，保溫1 h后，冷卻至60℃以下滴加液堿調(diào)節(jié)pH值=10～11，攪拌15 min，20℃過濾，水洗至中性，抽干干燥得N-對(duì)氯苯甲酰-對(duì)甲氧基苯肼。所得產(chǎn)物再與3-乙酰丙酸環(huán)合，即得目標(biāo)產(chǎn)物消炎痛。
1.2.2 能力技能培養(yǎng)目標(biāo)
將“一鍋法”工藝做為實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的融合點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的有機(jī)結(jié)合，除了可增強(qiáng)學(xué)生對(duì)“一鍋法”工藝的理解和認(rèn)識(shí)，也可改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
1.3 鹽酸嗎啉胍的中試放大實(shí)驗(yàn)
中試放大是組織生產(chǎn)過程中必不可少的組成部分，通過中試放大以得到先進(jìn)、合理的生產(chǎn)工藝，并獲得較為確切的消耗定額，為物料衡算，以及經(jīng)濟(jì)、有效的生產(chǎn)管理創(chuàng)造條件。
1.3.1 實(shí)驗(yàn)方案
將5.7 kg嗎啉抽入到50 L反應(yīng)釜中，開啟夾層冷凝水，攪拌下將9.8 kg濃HCl緩慢滴入反應(yīng)釜，控制反應(yīng)液溫度在40℃以下。滴完后，抽入17.2 kg二甲苯，回流分水至分水器中無水滴后，加入5.6 kg雙氰胺，120～130℃反應(yīng)2 h。反應(yīng)結(jié)束后，加水18 kg，加熱蒸餾分出二甲苯。向反應(yīng)釜中加入32 kg酒精，加熱溶解后，降溫析出固體，離心機(jī)分離，回收溶劑，烘干即得鹽酸嗎啉胍。
1.3.2 能力技能培養(yǎng)目標(biāo)
該實(shí)驗(yàn)需要在中試車間完成，通過中試放大，可以讓學(xué)生對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過程中涉及到的車間面積、設(shè)備布置、生產(chǎn)成本等有充分的了解，也可為正式生產(chǎn)提供設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，物料平衡數(shù)據(jù)等，最終得到先進(jìn)、合理的生產(chǎn)工藝。這將極大地提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力，有利于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。
1.4 查爾酮合成工藝優(yōu)化實(shí)驗(yàn)
對(duì)藥物或化工產(chǎn)品的工藝路線開發(fā)時(shí)，首先要設(shè)計(jì)和選擇較為合理的合成路線，然后在實(shí)驗(yàn)室對(duì)涉及到的每步反應(yīng)進(jìn)行工藝研究。不同化學(xué)反應(yīng)的影響因素各不相同，在進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)前，務(wù)必對(duì)反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化。
1.4.1 實(shí)驗(yàn)方案
根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研[9]，選擇催化劑種類、配料比和反應(yīng)溫度3個(gè)因素做為考察對(duì)象，將每個(gè)因素分為2個(gè)水平，做3因素2水平正交試驗(yàn)，見表1。
表1 因素水平表
因素水平催化劑配料比(n∶n)反應(yīng)溫度/℃1NaOH1∶1302K2CO31∶1.140
將計(jì)算量的苯甲醛和苯乙酮溶于30 mL乙醇中，冷卻至0℃，滴加NaOH或K2CO3水溶液(2.0eq，溶于30 mL水)，滴畢，在設(shè)定溫度下攪拌2 h，TLC確認(rèn)反應(yīng)終點(diǎn)，Rf (30∶1 Petroleum: Ethyl acetate)= 0.33。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)容器置冰浴中攪拌15 min，出現(xiàn)大量淡黃色固體，過濾，所得固體用EtOH/H2O=1∶1(30 mL)淋洗，干燥后得查爾酮。稱重，計(jì)算收率，將數(shù)據(jù)填入設(shè)計(jì)的正交表中，計(jì)算K和R值。根據(jù)所得數(shù)據(jù)分析3個(gè)因素對(duì)收率的影響大小，篩選出最優(yōu)反應(yīng)條件，并安排實(shí)驗(yàn)對(duì)該條件進(jìn)行驗(yàn)證。
1.4.2 能力技能培養(yǎng)目標(biāo)
學(xué)生在透徹理解和充分掌握工藝優(yōu)化的原理和過程后，可以以附加值較高的化工產(chǎn)品或醫(yī)藥中間體為研究目標(biāo)，開發(fā)出更具競(jìng)爭(zhēng)力的制備工藝路線，從而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。設(shè)計(jì)查爾酮的制備工藝優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，能較好地體現(xiàn)工藝優(yōu)化方法和過程，加深學(xué)生對(duì)工藝優(yōu)化的理解，進(jìn)而培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
2 結(jié)語
以培育創(chuàng)業(yè)精神為導(dǎo)向，恰當(dāng)合理地安排“專業(yè)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)內(nèi)容，將合成路線選擇、一鍋法工藝應(yīng)用、工藝優(yōu)化及中試放大融入到課堂教學(xué)中，有利于學(xué)生對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容的理解和領(lǐng)悟，也有利于學(xué)生實(shí)踐能力的提高和獨(dú)立思考能力的培養(yǎng)。在一定程度上可改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)制業(yè)工程專業(yè)藥物合成方向?qū)W生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
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李進(jìn)京
(佳木斯大學(xué) 藥學(xué)院，黑龍江 佳木斯 154007)
人才是創(chuàng)新的根基，是創(chuàng)新的核心要素。年輕的大學(xué)生是社會(huì)上最富活力、最具創(chuàng)造性的群體，理應(yīng)走在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的前列。制藥工程專業(yè)藥物合成方向的主要任務(wù)是研究藥物合成新方法、開發(fā)上市藥物的合成新工藝，是極具創(chuàng)業(yè)潛質(zhì)的學(xué)術(shù)方向之一。專業(yè)實(shí)驗(yàn)在制藥工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系中占有重要地位，科學(xué)、合理地安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，可使學(xué)生更深入地理解相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)技能，掌握實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和組織步驟及防范實(shí)驗(yàn)室風(fēng)險(xiǎn)的方法[1]。在教學(xué)過程中，我們持續(xù)不斷地對(duì)教學(xué)方式、方法、內(nèi)容進(jìn)行了改革[2-4]，為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，也可嘗試將雙創(chuàng)教育融入到專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，在設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，以培育創(chuàng)業(yè)精神為導(dǎo)向，有意識(shí)地傾向于與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。本文從藥物合成方向創(chuàng)業(yè)的四個(gè)方面入手，設(shè)計(jì)了四個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，旨在通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化改革，改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.1 美沙拉嗪工藝選擇實(shí)驗(yàn)
美沙拉嗪可用于治療潰瘍性結(jié)腸炎，結(jié)構(gòu)中含有羥基、羧基和氨基三個(gè)活性基團(tuán)。以水楊酸為原料，根據(jù)引入氨基的方式不同，選擇以下2個(gè)工藝路線[5-6]。
1.1.1 以硝化-還原反應(yīng)引入氨基
實(shí)驗(yàn)步驟：將水楊酸加入到50℃水中攪拌至完全溶解，緩慢滴加硝酸和冰醋酸的混合液并加熱至70～80℃反應(yīng)2 h，加水冷卻析固，抽濾干燥得2-羥基-5-硝基苯甲酸。然后將濃鹽酸和水的混合液加熱至60℃，加鐵粉升溫回流3～4 min，再加入1/4的2-羥基-5-硝基苯甲酸，劇烈攪拌5 min，將剩余2-羥基-5-硝基苯甲酸固體和鐵粉分3批每隔5 min加入混合液中，升溫至100℃ 后反應(yīng)1.5 h，趁熱調(diào)節(jié)pH值11～12，析固抽濾，濾液中加入保險(xiǎn)粉并酸化至pH值=4，冷卻析固抽濾，得美沙拉嗪粗品。
1.1.2 以重氮化-還原反應(yīng)引入氨基
將苯胺、濃鹽酸和水冷卻至-2℃，攪拌下緩慢加入NaNO2水溶液，保溫30 min，所得氯化重氮苯溶液備用。水楊酸用NaOH水溶液中和并冷卻至5℃，在此溫度下滴加氯化重氮苯溶液，保溫1 h。過濾，所得固體中加入濃NaOH溶液，加熱至90℃，分批加入Na2S2O4，保溫30 min，趁熱過濾，水溶液用濃鹽酸調(diào)至pH值3～4，過濾，干燥得美沙拉嗪。
1.1.3 能力技能培養(yǎng)目標(biāo)
化學(xué)類藥物的合成路線往往不是單一的，在創(chuàng)業(yè)過程中，要根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，選擇最合理，最經(jīng)濟(jì)，適合工業(yè)生產(chǎn)的工藝路線。美沙拉嗪工藝選擇實(shí)驗(yàn)中，由于引入氨基的方式不同，所采用的原料、試劑也截然不同。在實(shí)驗(yàn)階段，可以要求學(xué)生對(duì)兩種合成方法分別進(jìn)行物料衡算，核算出生產(chǎn)成本；做市場(chǎng)調(diào)研，掌握原輔材料的來源、規(guī)格和供應(yīng)情況；探究反應(yīng)機(jī)理，預(yù)測(cè)中試放大過程中可能出現(xiàn)的問題；分析反應(yīng)過程中產(chǎn)生的廢物，了解三廢的處理方法。通過完成以上任務(wù)，可使學(xué)生對(duì)創(chuàng)業(yè)的基礎(chǔ)過程有初步的了解。
1.2 一鍋法合成消炎痛實(shí)驗(yàn)
在合成步驟變革中，若一個(gè)反應(yīng)所應(yīng)用的溶劑和產(chǎn)生的副產(chǎn)物對(duì)下一步反應(yīng)影響不大，可將兩步或幾步反應(yīng)按順序，不經(jīng)分離，在同一個(gè)反應(yīng)罐中進(jìn)行，稱為“一鍋法”[7]?！耙诲伔ā惫に嚲哂蟹磻?yīng)步驟少、操作簡(jiǎn)便、節(jié)約溶劑和勞動(dòng)力成本、設(shè)備投資少，適于工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。使學(xué)生充分掌握“一鍋法”工藝的原理和操作，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)能力有一定的幫助。
1.2.1 實(shí)驗(yàn)方案
消炎痛用于解熱、緩解炎性疼痛，是急、慢性風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎常用藥物。以對(duì)甲氧基苯胺為起始原料的合成路線中，涉及多個(gè)一鍋法工藝[8]。
將對(duì)甲氧基苯胺、鹽酸和水混合加熱溶解，冰浴冷卻到0～5℃，20 min內(nèi)滴完NaNO2水溶液，用淀粉-碘化鉀指示劑監(jiān)測(cè)終點(diǎn)，到達(dá)終點(diǎn)后調(diào)節(jié)pH值=6，10℃左右加入NaSO3水溶液，20～25℃攪拌0.5 h后分批緩慢加入冰醋酸和鋅粉，在80～85℃反應(yīng)0.5 h，加水趁熱抽濾，濾液在冰水中靜置0.5 h，再次抽濾得對(duì)甲氧基苯肼磺酸鈉。對(duì)甲氧基苯肼磺酸鈉溶于40～50℃水中，加入乙醇并冷卻至20℃，加入對(duì)氯苯甲酰氯，30℃攪拌0.5 h，1 h內(nèi)升溫到70～80℃，保溫1 h后，冷卻至60℃以下滴加液堿調(diào)節(jié)pH值=10～11，攪拌15 min，20℃過濾，水洗至中性，抽干干燥得N-對(duì)氯苯甲酰-對(duì)甲氧基苯肼。所得產(chǎn)物再與3-乙酰丙酸環(huán)合，即得目標(biāo)產(chǎn)物消炎痛。
1.2.2 能力技能培養(yǎng)目標(biāo)
將“一鍋法”工藝做為實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的融合點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的有機(jī)結(jié)合，除了可增強(qiáng)學(xué)生對(duì)“一鍋法”工藝的理解和認(rèn)識(shí)，也可改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
1.3 鹽酸嗎啉胍的中試放大實(shí)驗(yàn)
中試放大是組織生產(chǎn)過程中必不可少的組成部分，通過中試放大以得到先進(jìn)、合理的生產(chǎn)工藝，并獲得較為確切的消耗定額，為物料衡算，以及經(jīng)濟(jì)、有效的生產(chǎn)管理創(chuàng)造條件。
1.3.1 實(shí)驗(yàn)方案
將5.7 kg嗎啉抽入到50 L反應(yīng)釜中，開啟夾層冷凝水，攪拌下將9.8 kg濃HCl緩慢滴入反應(yīng)釜，控制反應(yīng)液溫度在40℃以下。滴完后，抽入17.2 kg二甲苯，回流分水至分水器中無水滴后，加入5.6 kg雙氰胺，120～130℃反應(yīng)2 h。反應(yīng)結(jié)束后，加水18 kg，加熱蒸餾分出二甲苯。向反應(yīng)釜中加入32 kg酒精，加熱溶解后，降溫析出固體，離心機(jī)分離，回收溶劑，烘干即得鹽酸嗎啉胍。
1.3.2 能力技能培養(yǎng)目標(biāo)
該實(shí)驗(yàn)需要在中試車間完成，通過中試放大，可以讓學(xué)生對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過程中涉及到的車間面積、設(shè)備布置、生產(chǎn)成本等有充分的了解，也可為正式生產(chǎn)提供設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，物料平衡數(shù)據(jù)等，最終得到先進(jìn)、合理的生產(chǎn)工藝。這將極大地提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力，有利于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。
1.4 查爾酮合成工藝優(yōu)化實(shí)驗(yàn)
對(duì)藥物或化工產(chǎn)品的工藝路線開發(fā)時(shí)，首先要設(shè)計(jì)和選擇較為合理的合成路線，然后在實(shí)驗(yàn)室對(duì)涉及到的每步反應(yīng)進(jìn)行工藝研究。不同化學(xué)反應(yīng)的影響因素各不相同，在進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)前，務(wù)必對(duì)反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化。
1.4.1 實(shí)驗(yàn)方案
根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研[9]，選擇催化劑種類、配料比和反應(yīng)溫度3個(gè)因素做為考察對(duì)象，將每個(gè)因素分為2個(gè)水平，做3因素2水平正交試驗(yàn)，見表1。
表1 因素水平表
因素水平催化劑配料比(n∶n)反應(yīng)溫度/℃1NaOH1∶1302K2CO31∶1.140
將計(jì)算量的苯甲醛和苯乙酮溶于30 mL乙醇中，冷卻至0℃，滴加NaOH或K2CO3水溶液(2.0eq，溶于30 mL水)，滴畢，在設(shè)定溫度下攪拌2 h，TLC確認(rèn)反應(yīng)終點(diǎn)，Rf (30∶1 Petroleum: Ethyl acetate)= 0.33。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)容器置冰浴中攪拌15 min，出現(xiàn)大量淡黃色固體，過濾，所得固體用EtOH/H2O=1∶1(30 mL)淋洗，干燥后得查爾酮。稱重，計(jì)算收率，將數(shù)據(jù)填入設(shè)計(jì)的正交表中，計(jì)算K和R值。根據(jù)所得數(shù)據(jù)分析3個(gè)因素對(duì)收率的影響大小，篩選出最優(yōu)反應(yīng)條件，并安排實(shí)驗(yàn)對(duì)該條件進(jìn)行驗(yàn)證。
1.4.2 能力技能培養(yǎng)目標(biāo)
學(xué)生在透徹理解和充分掌握工藝優(yōu)化的原理和過程后，可以以附加值較高的化工產(chǎn)品或醫(yī)藥中間體為研究目標(biāo)，開發(fā)出更具競(jìng)爭(zhēng)力的制備工藝路線，從而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。設(shè)計(jì)查爾酮的制備工藝優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，能較好地體現(xiàn)工藝優(yōu)化方法和過程，加深學(xué)生對(duì)工藝優(yōu)化的理解，進(jìn)而培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
2 結(jié)語
以培育創(chuàng)業(yè)精神為導(dǎo)向，恰當(dāng)合理地安排“專業(yè)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)內(nèi)容，將合成路線選擇、一鍋法工藝應(yīng)用、工藝優(yōu)化及中試放大融入到課堂教學(xué)中，有利于學(xué)生對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容的理解和領(lǐng)悟，也有利于學(xué)生實(shí)踐能力的提高和獨(dú)立思考能力的培養(yǎng)。在一定程度上可改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)制業(yè)工程專業(yè)藥物合成方向?qū)W生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
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