◇ 內蒙古 徐雯婧

使用微波反應器來改進傳統(tǒng)有機化學實驗的裝備已成為專家學者的重要研究項目,微波反應器不僅能改進化學實驗教學還有利于合成新技術的開發(fā)．本文將探索合成新技術在有機化學實驗教學中的應用,也就是微波反應在有機化學實驗教學中的適用性．20世紀末期,科學家發(fā)現(xiàn)微波能促進有機化學反應,并通過研究將微波技術用于多種化學反應實驗．這一發(fā)現(xiàn)逐漸被科學家們廣泛研究并進行應用,已成為化學領域的研究熱點,在不斷的研究中形成全新化學實驗領域．科學家經過大量的化學實驗和研究,發(fā)現(xiàn)微波輻射可以促進有機反應,比傳統(tǒng)的實驗效率要提升很多．微波輻射在化學運用中逐漸形成全新的領域和學科,在石油工業(yè)、環(huán)境保護等多個部門獲得廣泛應用并取得較好成效．

1 微波實驗在教學課程中的應用

1.1 U11mann傳統(tǒng)反應特點

U11mann反應是取代苯酚反應與鹵代芳烴制備二芳基醚的主要方法,反應中需要用一些常見的催化劑經過至少24h才能完成實驗．若在實驗中加入含氮的一些配體,既能提升反應的效率,又能大幅度縮短實驗時間,但多數化學實驗還是至少需要8h才能完成．這么長的時間根本不適合化學的日常教學,也不能讓學生直觀地感受到化學實驗的結果和魅力．

1.2 采用微波輻射技術促進U11mann反應特點

根據相關的化學實驗,科學家發(fā)現(xiàn)微波反應器能有效促進化學反應．將微波輻射用于化學實驗中,可以加快化學實驗反應速度,基本能在1h左右完成實驗,因此,將合成新技術應用于化學實驗的教學過程中,可以最大限度地提升教學效率．

2 通過設計微波實驗檢驗反應時間

2.1 檢測方法的設計

通過設計微波實驗,建立一套切實可行的有機化學實驗課程,引導學生在實驗中掌握化學原理及相關的應用操作技術,提升化學教學效率．

2.2 薄層色譜原理

由于化學混合物中的每種成分的吸附能力都不一樣,當展開劑臨近吸附劑時,會反復發(fā)生解吸和吸附的過程,吸附力強的化學物質滯留在后,吸附力弱的在前,由于各成分的流動速度不同,最后會在固定的相薄層上進行分離．將這個方式用于化學實驗中檢驗化學反應的進程十分有效,學生可以直觀地看到化學反應的進程,化學反應的時間也隨之減少．

3 通過微波化學實驗制備二苯醚

通過大量的有機化學實驗,發(fā)現(xiàn)100～150 W 功率可以提高化學實驗的完成效率,使化學實驗在較短時間內完成．具體實驗過程:在干燥的燒瓶中,放入0.19g的碘化亞銅,0.55g N,N-二甲基甘氨酸鹽,2.03g 碘苯,1.41g 苯酚,2.75g 碳酸鉀,50 mL DMF．將燒瓶放入微波反應器中,并安裝回流冷凝管,設定好反應器的溫度以及時間和微波功率．10min后反應液開始變色．在冷卻后取樣進行薄層層析實驗．之后繼續(xù)進行微波反應,冷卻后濃縮反應液,萃取之后,分別用碳酸鈉溶液和飽和食鹽水進行洗滌,濃縮除去溶劑后得到二苯醚．

4 微波化學實驗的教學成果

通過設計一系列的微波實驗,促進和提升學生的學習興趣和學習效率,使化學課程變得豐富多彩,有質有量地完成教學任務,從而強化學生的有機化學知識,為學生今后的科研工作奠定基礎．同時通過一系列的實驗教學過程,使學生切實了解使用微波法來制備二苯醚的原理和方式,并了解如何使用微波反應器,也通過不斷地實驗掌握薄層色譜原理及一系列化學實驗操作技術．

通過實驗的對比,學生明顯可以感覺出采用新技術的有機合成化學實驗比傳統(tǒng)的實驗方法更高效,大大縮短有機化學實驗的時間,操作起來方便快捷．微波輻射對有機化學實驗會產生一系列作用,除了實驗中所體現(xiàn)的熱效應外,還有各化學物質間相互作用產生的非熱效應．通過在化學實驗教學中融入合成新技術,可以切實縮短有機化學實驗教學時間,提高教學效率,可以更好地培育新一代社會主義接班人,為祖國科研事業(yè)貢獻一份力量．

微波輻射可以提升有機化學實驗效果,這一方法可以廣泛用于教學中．通過在化學實驗中,融入微波輻射技術,可以優(yōu)化傳統(tǒng)有機合成技術,并提升教學效果．通過對微波反應器的應用,也可以提升學生對化學的學習興趣和探索精神．十年樹木,百年樹人,希望通過對化學領域的不斷深入研究,可以切實提升學生化學領域認知,為化學良性發(fā)展奠定基礎．