有机化合物分析精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇有机化合物分析，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：可挥发性有机化合物废气；治理技术；发展现状；分析影响

可挥发性气体无序排放，对于环境造成的污染现状较为严重。部分有毒性可挥发气体的排放，更是对生物的生长，乃至人类的生存造成了严重的影响。因此当前关于可挥发性有机化合物废气的治理现状，也引起了较多人群的关注。如何以高效的办法进行废气的处理，成为研究人员长期研究的课题。针对此类现状，笔者针对可挥发性有机化合物废气治理技术的发展现状，进行简要的剖析研究以盼能为我国此类技术的发展提供参考。

1.可挥发性有机化合物废气

挥发性有机物，英语单词为Volatile Organic Compounds，一般简称为VOCs。可挥发性有机化合物废气，为多类有机化合物的总称[1]。当前在实践研究的过程中，大气中能够辨别的可挥发性有机化合物废气类型有：异构烷烃、多h芳烃、芳香多元酸等。其中烃类有机化合物，对于人类的生存产生了致命的影响，为引发癌症的主要因素之一。

1.1可挥发性有机化合物废气排放造成的影响

当前在经济快速发展的背景下，巨量的能源被消耗。但也因此产生了大量的挥发性废气，此类气体在挥发的过程中，对环境以及人类生存造成了巨大的影响。例如汽车尾气、工厂废气排放造成的环境污染，使得空气中的有害物质剧增。并且极易产生光化学污染，最终造成污染物之间的相互反应对人体造成巨大的伤害。

例如1952年世界著名的环境污染事件“伦敦雾都事件”，此事件累积造成8000人死亡。至此环境污染问题的致命性危害，也对工业的畸形发展敲响了警钟。

1.2可挥发性有机化合物废气的主要来源

当前在环境变化的过程中，关于可挥发性有机化合物废气，主要的来源为：工业排放、汽车尾气等。具体为：化工厂、炼钢厂、炼油厂、制药厂，以及生活中产生的生活废气。此类废气通过空气的流动，进入到人们的生活环境中。

随着当前城市的快速发展，常驻人口剧增。因此大量的建筑开始修建，逐渐城市中的“热岛效应”愈发严重。例如当前城市建筑密度过大，导致空气流通缓慢。一旦出现污染现状，无法进行快速的流通，最终出现了严重的环境污染现状，例如近年来最为突出的环境问题：雾霾现象。

2.当前我国针对可挥发性有机化合物废气的处理现状

由于历史等方面的原因，我国工业的整体发展较为缓慢。因此关于工厂废气排放，前期并没有进行较多的处理，直接进行对外排放。前期由于我国经济发展较慢，各类工业基础的发展都较为薄弱[2]。因此关于废气的整体排放量还较少，并没有引起较为严重的环境污染事件。此后随着我国政策的改变，开始实施对外开放政策，并加入了WTO组织。此后受国际社会影响，我国对于此类废气的排放，也开展了一系列的治理工作。但由于技术等方面的原因，我国对于此类现状的改善并不明显。因此在未来的发展中，我国针对此类技术还应进行更为深入的研究和实践。

3.当前关于可挥发性有机化合物废气的常规处理方法

针对当前关于可挥发性有机化合物废气的治理现状，笔者综合分析案例，将此类治理技术总结如下：吸附法、化学处理法、生物处理法、冷凝回收法。针对此类治理办法，笔者进行简要的分析介绍。

3.1吸附法

当前关于可挥发性有机化合物废气的治理，最为常见的方法之一为：吸附法。吸附法在应用的过程中，其主要的应用材料为活性炭。活性炭具有良好的吸附能力，生活中关于活性炭吸附能力的应用也较多。例如装修之后在室内布置的活性炭、鱼缸内放置的活性炭都能够有效的进行污染物的吸附。活性炭在吸收的过程中，具有吸附快、吸收能力强、容量大等特点。

3.2燃烧处理法

可挥发性有机化合物废气，其具体成分有一定的化学特性。当前关于此类废气的治理办法之一为：化学处理法。化学处理法主要结合燃烧作业进行处理，首先将废气排入特殊管道或容器内。之后对容器中的废气加入特殊催化剂，然后进行燃烧作业。但由于废气排入的过程中，也参杂了较多的空气，因此燃烧的效果、效率都较低。并且由于催化剂无法催化所有的有机物，导致最终的燃烧不彻底，因此化学处理法在实际应用的过程中，整体的效率性较低。

3.3生物处理法

可挥发性有机化合物废气在治理的过程中，由于其成分较为复杂，因此单一的治理方法往往效果较差。一般情况下需进行多类治理方法的综合运用，例如当前治理效果较好的生物处理法。生物处理法在实际运用的过程中，首先将废气进行一次处理。化验废气主要成分，并针对其中颗粒物进行过滤。之后根据其废气成分，将微生物植入废气环境中，通过微生物进行废气的降解和处理。

3.4冷凝回收法

可挥发性有机化合物废气，一般由两种及以上的废气成分组成。因此其中部分的废气还具有可利用性，冷凝回收法则是针对此类特性的一种治理办法。其治理的原理为将废气冷凝降温，使得废气与其中颗粒物形成结晶体[3]。之后通过回收装置进行回收，并加以利用。此类方法在当前诸多治理方法中，整体的应用效果较为良好，也受到了广泛的认可。

结束语

随着当前经济的快速发展，工业的发展速度也不断加快。在此过程中关于可挥发性有机化合物废气的治理现状，也引起了广泛的关注。此后为了有效的改善此类现状，当前关于可挥发性有机化合物废气的治理办法主要有：吸附法、化学处理法、生物处理法、冷凝回收法。几类治理办法中，吸附法对复杂性废气的治理现状较好。其余方法针对单一性废气的治理效果较好，因此未来关于可挥发性有机化合物废气的治理，还应朝着综合性治理方法的方向进行发展。

参考文献

[1]王广喜，孙晓兵，张竣尧等.有机废气中挥发性有机化合物的净化技术[J].中国资源综合利用，2013，（8）：50-51.

篇2

【关键词】生物 分子 有机物 相互作用 分析

核（苷）酸、蛋白质是生命现象的物质基础，与生物的肿瘤发生、遗传变异、病毒感染等密切相关。深入研究生物分子间相互作用机理，建立对生物分子快速、简便分析，对分子水平上研究生命具有重要意义。

一、KI对桑素-核酸体系荧光增强效应的研究

重原子效应一般使荧光碎灭，磷光寿命缩短、重原子效应通常指在磷光测定体系中，当体系中有原子序数较大的原子存在时，因重原子的高核电荷引起或增强了溶质分子自旋轨道作用，增大了其吸收跃迁频次，使磷光的产生和量子产率得到极大增大。荧光分析过程中，由于KI具有独特的重原子效应，因此科研人员常将其作为荧光碎灭剂来研究分子间的作用机理。桑色素是一种相当有效的中药药剂成分，存在于多种食物和中草药中，具有抗菌消毒、抗氧、抗肿瘤等作用，在食品与医学应用重要的作用。在分析化学研究中，由于桑色素能提供配位原子，因此用于金属离子和非金属离子的灵敏测定中常将桑色素作为荧光试剂。近年，桑色素以及相应的配合物逐渐作为抗癌药物进行研究，对研究桑色素的药理作用，疾病的诊断治疗，药物的合成与设计均有重要的研究价值。

核酸和桑色素采用KI研究其相互作用时发现，只要KI在相关浓度范围内，不仅没对morin-fsDNA体系表现出重原子效应，且增强了morin-fsDNA体系的荧光。Ki-morin体系能选择性识别双螺旋核酸中的鲜鱼脱氧核糖核酸和蛙鱼脱氧核糖核酸，且核酸使Ki-morin体系的荧光显著地增强，增强的程度与核酸的浓度在一定的范围内呈良好的线性关系，并建立了灵敏选择性测定核酸的新方法。

二、鸟嘌呤体系中荧光增强效应及其分析应用

脱氧核糖核酸的基本碱基分为胞啼睫、胸腺啼陡、腺嚓吟、鸟膘吟，碱基严格按照配对记录了生命的遗传信息。鸟嘌呤是组成部分的氧化性损伤发生在鸟嘌呤碱基，其中鸟嘌呤因具有最低氧化电位最易被氧化。检测体液中鸟嘌呤及核昔的升高水平可预测损伤程度，预示某些疾病的发生，大量的鸟嘌呤类化合物已开发为有效的化学治疗药物。因此，鸟嘌呤及其核昔的检测在生物分析意义重大。应用于检测或定量测定核酸中嗓吟的含量的方法很多，如液相色谱法、化学发光法、毛细管电泳法、电化学法。荧光技术在核昔酸的研究应用广泛，但用荧光分光光度法测定鸟嘌呤的研究尚少，特别是对鸟嘌呤的选择性测定大多是通过与荧光试剂的衍生化反应来实现。桑色素具有生物活性且广泛生存在植物界，其生物活性和药理作用倍受研究人员关注，如抗氧化、抗突变、抗衰老、抗肿瘤、抗菌等，在分析化学中，常作为荧光试剂用于金属离子和非金属离子的灵敏测定。近年来桑色素及其相应的配合物作为灵敏的荧光探针，应用检测生物分子相对的广泛。

三、蛋白质纳米粒子的发光性质及其分析应用的研究

当被研究的材料在纳米尺寸范围内，表现特异的电学、磁学、光学和化学活性等物理化学性质。利用其特异性质，纳米粒子在催化剂、传感器及医学和工程领域应用价值十分可观。目前常用的纳米粒子主要包括半导体纳米粒子、金属纳米粒子及有机小分子纳米粒子等。近年，研究发现纳米粒子可发射荧光，如果对其进行活化处理，其与分子结合程度更为容易，且不影响分子的活性。学者将纳米粒子应用于生物科学识别领域，例如采用蛋白质识别与纳米粒子聚集，在多维材料的合成领域中广泛应用。利用去溶剂化法制造蛋白质纳米粒子，由于纳米粒子的大小以及表面性能对生物体内的活性和靶向性有重要影响，要求不断对生物体的纳米粒子的生产工艺流程优化，如发现脱水剂在去溶剂化过程中可控制微粒大小，去溶剂化后用热变性法稳定纳米粒子等应用泵控系统加入乙醇，可获得预定大小的粒径，同时为提高蛋白质纳米微粒在生物体内的主动靶向性，要求进行修饰和硫醇化处理。

四、结论

论文主要研究了生物分子与有机化合物之间的相互作用及分析应用，主要包括三个方面的内容：KI对桑素-核酸体系荧光增强效应的研究、鸟嘌呤体系中荧光增强效应及其分析应用以及蛋白质纳米粒子的发光性质及其分析应用的研究，通过对以上三方面的研究，从分子的研究水平上揭开了生物体的生命奥秘，同时也指出了当前生命研究的热点导向，为以后更进一步研究分子理论奠定了坚实的基础。

参考文献：

[1] 胡锴，陈康康，张会明，刘军伟，赵文杰，张书胜.苯甲酸在对叔丁基杯[4]-1，2-冠4固定相上的保留机理[J]. 色谱，2011，（11）.

[2] 祝玲，申贵隽，王莉莉，孟梁，侯晓兰.微波消解-毛细管电泳法测定茶叶中的生物碱[J]. 分析科学学报，2011，（04）.

[3] 杨华，李俊，冯素玲，张新迎，范学森.吡喃并[3，2-c]吡啶酮-嘧啶核苷杂化体与白蛋白相互作用的光谱和分子模拟研究[J].分析试验室，2011，（08）.

[4] 吕茜茜，高苏亚，夏冬辉，李华.荧光光谱法研究双醋瑞因与人血清白蛋白的相互作用[J].应用化学，2011，（07）.

篇3

【关键词】固态废弃物；煤；混合燃烧；有机氯化物；形成机理

相关报道和资料表明，美国每年的城市固体废弃物增加量达到了2亿以上，对于这些固体废弃物的处理，传统的方法主要以地面堆积为主。然而随着堆积面积的不断减少以及环保条例的相继出台，传统的垃圾处理方法逐渐被淘汰，焚烧处理开始渐渐取代了传统的处理方法。然而，随机有机氯化物的不断产生，其毒性开始严重影响了人们的身体健康，固体废弃物的焚烧技术的发展也因此受到了影响。

燃烧中产生的有机氯化物主要包括了多氯二苯并二恶英（PCDDs）以及多氯二苯并呋喃（PCDFs）。然而在煤以及废弃固体物的混合燃烧中，却没能有效检测出这两种有机物。一些关于固体废弃物的燃烧中有机氯化物形成的解释开始相继出现，其中氯气成为了主要的媒介，而燃料气与飞灰中化合物的denovo合成则是造成PCDDs以及PCDFs的主要路径，Deacon反应则是其中一个过程。

结合研究可以得出，HCl的来源是含氯塑料的热分解，而氯气则可能与Deacon反应有所关系。将煤与固体废弃物进行混合燃烧，能够有效防止有机氯化物的产生。相关结论还表明，二氧化硫浓度的增减能够抑制有机氯化物的生成。硫化物之所以能够抑制PCDDs以及PCDFs，有人认为煤在燃烧过程中，硫的摩尔数量在超过氯气的基础上，会保持正反应为主，从而将氯气转化成HCl，从而使芳环取代反应得到抑制，防止PCDDs以及PCDFs的出现。

在此次实验研究中，项目主要采用TGA/FTIR/MS以及气相色谱-质谱联用技术对固体废弃物以及煤的混合燃烧过程进行分析。

1、实验

1.1TGA/FTIR/MS系统

将一定量的样品防止在TGA中，在有空气的情况下，在不同加热速度的基础上，将其加热到1000摄氏度，利用FTIR/MS系统对逸出TGA的气态物质的波谱以及热重特征图进行分析。

三台设备主要为951型热重分析仪、热气体质谱分析仪以及1650型傅立叶红外光谱仪。

使用一根聚四氟乙烯管将TGA以及FTIR进行连接，并将其维持在150摄氏度的温度下，FTIR的KBr窗气室也需要使用恒温控制仪进行加热。管路以及气室在加热的情况下，能够有效防止气体出现冷凝。使用石英样品进样管将TGA以及MS进行连接，并将其加热到170摄氏度。

1.2管式炉研究

在此次实验研究中，在一水平安装着电炉的石英管中进行。样品在置入电炉之前，需要将电炉加热到预定设置的温度，从而满足常压流化床燃烧系统的工作条件以及物质燃烧状况。在反应过程中，进样气体主要由标定过的聚四氟乙烯流量计调节。

反应产物进入安置有冷阱的吸收液中。结束后，将溶液浓缩，并使用岛津QP-5000GC/MS系统对浓缩液进行分析。使用具备化合物数据库的计算机对化合物进行分析。另外，对于GC而言，纯化合物的保留时间能够使未知物更加容易确定，然后再使用标准物质对实验装置的检测结果进行确定。

1.3实验室流化床燃烧试验

此次项目使用的常压流化床装置，内径为30厘米，有效的床层面积为700平方厘米，自由空间的高度为3米，有效保障了可燃颗粒在离开床层提供更多的停留时间。使用螺旋给料机将燃料送入流化床之中，燃料的进料口主要设置在距离燃烧室空气入口上方23厘米的位置，利用燃料的加入速度以及热交换管对床层的温度进行调节。

使用气相色谱仪以及FTIR光谱仪对排出的气体进行分析。使用Tenax吸收管对排除气体进行吸收，然后使用抽提器对吸收管内部的样品进行抽提，并进行GC/MS分析，目的是为了对燃烧反应中是否存在有机氯化物进行确定。

2、结果与讨论

2.1原料以及混合物的特性

经过FTIR以及MS分析结果显示，报纸以及西恩味素的分解物主要糠醛。从PVC燃烧所得的MS波谱中，可以表明PVC在燃烧过程中会产生大量的HCl以及氯气。在PVC燃烧产物的MS图中，分子量为36和38的物质，其比率对氯同位素的比率较为相似；另外，其他三个m/z峰同时出现，分子量分别为70、72以及74，与35Cl2，35Cl37Cl以及37Cl2相对应，这也表明HCl中有一部分物质在Deacon反应中产生了Cl2，之后氯气进行取代反应，从而使芳香族化合物形成有机氯化物。当使用氮气经空气进行替换后，PVC热分解不会产生氯气，这是因为氧气的缺少造成的，虽然产物中没有出现氯气，然而HCl依旧是PVC热分解的主要产物。

在每分钟100摄氏度的加热速度下进行实验，从而对相似于AFBC系统下的燃烧性能进行研究。加热速度在提高的过程中，燃料分解将会在高温度以及高速度下进行反应。由TGA/FTIR显示数据可以了解到，在高速度以及高温度的基础上，混合物的燃烧会产生氯气以及碳水化合物，并且同时放出，而在慢速加温的情况下，则不同时放出。另外，在快速加热的情况下，反应产生的碳水化合物更多。在实际情况中，AFBC的加热速度一般处在每分钟100摄氏度以上，这也会导致AFBC系统中固体废弃物与煤的混合燃烧将会产生更多的有机氯化物。

2.2固态废弃物燃烧过程中，有机氯化物的形成机理研究

此次的实验研究主要是对固态废弃物以及煤混合燃烧中有机氯化物的形成机理进行研究和严重。研究开始之前，需要获得燃烧炉的最佳操作条件，并对GC/MS分析的检测极限进行确定。

将4克不同的原料放入管式炉中，在空气存在的环境下进行燃烧。样品在置入之前，需要将电炉加热至800摄氏度。CH2Cl2在被气态产物吸收后，使用GC/MS进行分析。综合一系列实验结果可知，煤、纤维素以及纸在固态废弃物的燃烧过程中的主要产物是酚。在PVC燃烧过程中，主要产物则为HCl。结果与TGA/MS的结果以及多氯酚形成机理符合。可见，氯酚是混合物燃烧过程中的主要产物。

同时，还需要对温度范围处在400摄氏度以及800摄氏度的Deacon反应进行检验，分析产生氯气的可能性。将空气与10%的HCl/N2气体通入到不同温度的石英管中，使用酚-CH2Cl2溶液对生成的气体进行吸收，并进行氯酚的GC/MS分析，从而证实酚能够吸收氯气，因此可以通过Deacon反应对吸收液中氯酚分析测出氯气。结果显示，氯酚的产生量会因为温度的升高而加大，这也充分说明在高温下，有利于Deacon反应的进行。

将Cu催化剂引入Deacon反应中，反应在室温下也能够进行。而Cu一般是MSW中的物质，因此导致MSW燃烧情况下，更加容易引发Deacon反应。

为了对气相状态下的苯酚的氯化进行检测，将100毫克的苯酚放置在加热的石英管中，通入存在0.5%氯气的恒N2气流，在燃烧管的出口使用液N2对气体进行冷却，并使用二氯甲烷进行清洗，并进行GC/MS分析。苯酚一般在250摄氏度下开始氯化，在更高温度下，还会产生二苯并呋喃。

在空气存在的基础上，将100毫克的2，4二氯苯酚放入管式炉中进行加热，会出现氯酚的燃烧缩聚反应。经过GC/MS分析可知，2，4二氯苯酚的缩聚反应产物主要有2，4，6-三氯苯酚、2，3，7，8-四氯二苯并呋喃以及二氯二苯二恶英。其中后两种物质主要在400摄氏度左右开始形成。

综上所述，可以得知PCDDs以及PCDFs的产生途径可能是MSW的燃烧过程。

2.3硫对Deacon反应的影响

相关研究表明，在800摄氏度以下，氯气与二氧化硫无法的均相反应无法生产HCl，在自由能变的热力学计算的角度上看，其虽然不明显，但是反应动力学却使得产物的生成以及观察造成影响，这也需要反应温度达到更高。

因此在Deacon反应中，SO2对Cl2产生的影响需要保证在800摄氏度下。气体在通入之前，需要将石英管反应器进行预热。HCl、SO2以及空气流速需要利用标定过的四氟乙烯流量计进行调整，使用吸收剂对逸出的气体进行吸收，将吸收液中酚的含量进行有效控制，保持误差在±0.1毫克。将吸收液进行浓缩，体积控制为1毫升，将其进行GC/MS分析。在此次研究中，气相混合物中HCl以及O2的浓度保持不变，对SO2的量进行改变，得出结果显示，SO2的引入，会导致氯酚的产生量不断下降。

研究显示，煤在和MSW进行混合燃烧的过程中，硫与氯的比值在大于10的情况下，不会生成二苯二恶英，含氯产品的产生量大大减少。因此为了减少二苯二恶英以及含氯物质的产生，可以适当增加共燃燃料中硫的含量。

参考文献

[1]李晓东，杨忠灿，陆胜勇，严建华，倪明江.城市生活垃圾氯含量测定方法的研究[J].燃料化学学报，2002，1（06）：223-224.

[2]王锦平，张德祥，高晋生，宋永新.煤热解过程中氯析出模型的建立[J].燃料化学学报，2003，3（01）：1121-1123.

篇4

关键词：教学 策略 有机化学

中图分类号：G642 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.13.100

“授生以鱼”和“授生以渔”是笔者从“授人以鱼”和“授人以渔”两个词衍生出来的；鱼和渔仅一字之差，但对应在教学活动中却具有不同的意思，前者为传授学生知识，后者是传授学生学习知识的方法。古语有“授人以鱼不如授人以渔”，但使学生尽可能多地获得知识的“授人以鱼”教学现状依然广泛存在；那么在知识传授的教学活动中，到底是“授鱼”还是“授渔”？对这个问题不同的教学工作者在教学理念上是持不同的，这不同体现在他们平时教学策略的实施。有的教师倾向于“授生以鱼”，这表现在他们平时在教学时，总觉得教学时间不够用，讲课采取满堂灌，不管学生的接受情况如何，是否能将所讲内容消化掉，一股脑地把自己拥有的知识抛向学生，即所谓的填鸭式；有的教师倾向于“授生以渔”，表现在教学策略的选择上极力地让学生从方法学上掌握知识，如问题式教学、情境模拟等；还有的教师在教学过程中是两者兼备。教学过程中到底是“授鱼”还是“授渔”？笔者认为必须具体问题具体分析，不能偏颇甚至简单地割裂，要依学生情况、教学内容、教学环境等确定教学策略。笔者结合多年的有机化学教学实践，根据有机化学教学内容，谈谈有机化学教学中的“授生以鱼”和“授生以渔”。

有机化学是化学化工专业的一门必修课程，有机化合物的命名、结构、性质和制备是教学的主要内容。以曾昭琼主编的有机化学教材为例，有机化学知识点的编排主要以官能团特征为模块自成章节，如第二章、第三章、第四章等分别为烷烃、单烯烃、炔烃和二烯烃。下面以第三章单烯烃的教学内容来探讨“授生以渔”和“授生以鱼”教学决策的选择。

1 有机化合物的命名

根据有机化合物的结构写出名称和依据名称写出其对应的结构是学生在有机化学课程学习后必须具备的技能之一。对于烯烃命名的大部分内容，笔者倾向于“授生以鱼”的教学策略进行教学；因为命名技能的高低更多地取决于学生对命名规则的掌握程度，如选主链的规则、确定官能团和支链位置的编号规则、确定构型的Z/E规则、正确书写规则等；这些规则是国际化学协会为正确命名而约定俗成的标准，这些规则一就是一，二就是二，没有技巧可言，学生只要把这些规则的内涵弄懂、吃透、牢固地记住并在具体应用时能顺利地提取就行。因此，在教授这部分内容时，笔者是将所涉及的规则全部罗列出来，并在阐明规则要义后明确告知学生，学好这部分知识的关键就是尽可能全面、准确地记住规则；掌握规则无捷径可走，唯有反复诵记，老老实实下功夫才行。

学生要能正确地对有机化合物进行命名，除必须熟练地掌握有机化合物命名规则外，还应该了解有机化合物命名时常用的步骤；只有将两方面有机地结合起来，才能得出符合规范、正确的名称。如，单烯烃类物质的命名教学，笔者首先告知学生，化合物命名时惯常采取的三大步骤是：①选择主链，确定化合物母体名称；②编号，确定官能团和取代基的位置；③规范表达，正确地写出物质的名称。合理、科学的三大步骤简明扼要地阐释了有机化合物命名的过程，三步骤的确立让“命名”工作变得条理清晰，简单易行。但正确命名的关键是每一步骤的实施和完成，而每一步完成的圆满依赖于命名规则的掌握，因此，作为“鱼”的命名规则是教师授课的重点。

2 有机化合物的结构

有机化合物的结构是研究有机化合物分子中原子相互连接的顺序、方式以及原子在分子中的空间位置。有机化合物结构部分的教学，笔者主张教师授课时采用“授之以渔”的教学策略，究其原因包括如下几个方面：

第一，有机化合物简言之就是含碳的化合物（二氧化碳等除外），碳原子在众多有机化合物中以SP3、SP2或SP等结构形式存在。在不同化合物中，相同结构的碳原子具有相同的特性；若两化合物中，结构相同的碳原子周围连接的原子种类及键合方式都相同，则两化合物在该碳原子部分就有相同或相近的结构，推广之就是同系列化合物的化学结构相似。因此，一个个将有机化合物结构进行研讨的“授之以鱼”的教学策略显得不可取，并且完全没有必要；因只要知道同系列中某个化合物的结构，其他化合物的化学结构就可以通过类比知晓。

第二，有机化合物同分异构现象导致有机化合物数目庞大，并且新合成的有机化合物数目以几何级的形式增长，因此在有限的课堂教学中教师是不可能穷尽众多有机化合物结构的讲授，“授之以鱼”的教学策略同样不可取。

第三，有机化学课程的教学一般安排在无机化学课程学习之后，通过无机化学课程的学习，学生对原子结构知识有了一定的了解，并且对原子组成分子的知识也有所接触；由于学生已经拥有物质结构方面的知识，在有机物化学结构知识的教学中，教师就可以专注于化学结构分析方法的讲授，即学生如何通过有机物的分子式有计划、有条理地研讨出分子的结构。

以乙烯为例，笔者帮助学生探讨烯烃类物质化学结构的教学步骤是：首先，提醒学生，让他们仔细观察乙烯化合物分子式的写法，同时留心组成乙烯分子的原子的种类、个数、原子间的连接顺序等；其次，让学生思考乙烯表达式中各原子最可能存在的结构及该结构特点（主要考察轨道形状、轨道在原子周围的分布状况、电子在轨道中的填充情况等），特别关注组成官能团的C原子结构的分析；再次，上述问题在教师提示下解决后，继续引导学生，各原子按分析后可能存在的结构是如何与其它的原子相互连接成键的（提示：成键原子空间关系、电子在分子中的分布、所组成共价键的特点等）。在教师的提示下，学生经过此分析过程能很顺利地得出：要分析烯烃结构，重点是分析官能团（C=C）的结构，要知道C=C的结构必须知道C的结构（SP2）），接着根据原子结构，按相应的成键规则预测原子间最科学的结合方式。至此，分子的空间结构，原子之间共价键的特性等结构信息就全部挖掘出来了。

3 有机化合物性质

有机化合物的化学性质是由其所含官能团决定的，若不同化合物具有相同的官能团，其化学性质具有相似性；鉴于以上特点，笔者认为化学性质的教学教师采用“授生以渔”策略为好，因只要掌握了从结构推测化学性质的方法，就能知道各种结构的物质的性质。下面以丙烯为例，探讨一下从物质结构分析化学性质的方法。首先，将具有反应活性的原子、基团或官能团从分子中找出来，然后分别进行讨论；筛选的化学活性部位主要包括两个方面，其一是官能团本身，其二是受官能团影响较大的周围原子或基团。如丙烯中化学活性部位就是C=C和受C=C影响较大的α―H；其次，应用电子效应和空间效应理论分析分子活性部位的结构特点，结合反应的普遍规律，推测该活性部位具有的性质；以C=C的性质为例，C=C结构中π键的弱稳定性和电子云在双键平面的上下分布能推测出C=C易发生加成反应，并且是亲电加成；根据诱导效应分析，丙烯中甲基的作用使C=C上电子云分布不均，进一步导致极性亲电试剂加成时具有不对称性。从结构预测性质，电子效应和空间效应是学生必须掌握的两种理论；再次，将抽象化、概念中的物质具体化，比如，亲电试剂包括浓硫酸、卤素、水、氢卤酸等。经过如此过程，学生从本质上掌握了反应特点，遇到相关结构就能触类旁通、举一反三。

4 有机化合物制备

通过一定的原料合成目标化合物从而满足日常生活和生产需要，这是学习有机化学的最终目的。有机化合物制备的内容是：某类物质可以利用哪些原料、通过何种反应得到。该部分涉及的有机化学知识比较多，有些反应物的性质和反应原理都是后面章节的内容，如制备烯烃，其中方法之一就是以醇为原料、在脱水剂的作用下加热消去一个水分子得到目标物烯烃，但醇类物质的性质、消去反应等知识的学习被安排在烯烃章节之后，因此教师讲授烯烃制备时只能从反应事实上讲解。化合物制备这部分内容适宜“授之以鱼”的教学策略。

参考文献：

[1]曾昭琼.有机化学（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2004.

[2]张丹维.大学化学[J].2011，26（2）：16-18.

[3]刁开盛.高教论坛[J].2011，（6）：55-57.

篇5

关键词：金属有机化合物 有机锂化合物 化学合成

一、引言

金属有机化合物是指分子中至少含有一个金属—碳键的化合物，可以看作是一类特殊的混合物。大体上，金属有机化合物可以分为烷基金属化合物和芳香基金属化合物两种，而烷氧基与金属的化合物以及碳酸盐等不属于金属有机化合物的范畴，这些化合物虽然含有金属-碳键，但是仍然属于典型的无机物。金属化合物的发展历史比较久远，1827年至1950年是金属有机化学的萌芽期，在这期间丹麦化学家第一次制出了金属有机化合物Zeise盐，但是由于当时条件限制以及相关认识的匮乏，人们还没能发现Zeise盐所具有的不同寻常的性能。而后，Frankland也成功研制出了乙基和锌相结合的金属有机化合物。到二十世纪中叶，化学家相继发现了二茂铁，并成功测定了二茂铁的结构，这在很大程度上成为了金属有机化学发展史上的里程碑。而后随着人们环境保护意识的增强，从侧面催生了有机合成化学中对于催化不对称合成反应的研究。1966年，日本化学家研制出了以希夫碱和铜合成的催化剂，并进行了首例不对称催化反应。上个世纪七十年代，人们开始将研究指向金属有机化合物的潜在应用价值，如研究配位分子，将金属有机化合物当做试剂来合成其他有机化合物，Grignard制成的亲核性有机镁化合物就是一个典型的例子，这也就是人们熟知的格氏试剂。

二、有机锂化合物的制备方法

1.卤代烷和金属锂反应

金属锂元素和卤代烷在无水乙醚、苯等非极性溶剂中进行化学反应可生成有机锂化合物。反应过程如式（1）所示：

RX + 2Li——RLi + LiX （1）

在实际应用中，常用溴代烷或是氯代烷来制取RLi。由于锂的化学活性要高于镁，而烷基锂的活性也要高于烷基卤化镁，这就在一定程度上造成了有机锂在有机合成中所具有的非常重要的地位。由于有机锂中的碳—锂键离子性过强，很容易被氧化或者是和氢相结合，所以在制备有机锂时，要特别注意气体保护作用以及无水环境的设置。下面以丁基锂的制备为例，来说明有机锂化合物的制备方法和过程：首先是准备好1/3无水乙醚和2/3溴代正丁烷，将温度设置成10摄氏度；然后将上述原料放入反应容器中，在氮气的保护下加入锂丝，并搅拌滴入少量溴代正丁烷乙醚溶液。注意观察液体是否变浑浊，锂丝出现金属光泽后，继续添加溴代正丁烷溶液并持续搅拌将近两个小时；最后滤去固体LiBr（也需在氮气的保护下操作），得到正丁基锂乙醚溶液，并进行及时有效地封存。

2.金属和卤素交换制备

金属与卤素交换配备也是制作有机锂的重要方法之一，锂—卤交换反应的过程如式所示：

RLi + R’X——R’Li + RX （2）

锂—卤素交换制备方法目前主要是用于芳基锂或是1—烯基锂的制备，其反应过程实际上就是将金属连接到负性更强的碳键上从而生成更加稳定的有机锂化合物。其中有一些活性很低的卤苯和化学活性非常高的烯丙基卤不适合直接与锂进行化学反应生成有机锂化合物，这时也可采用活泼的有机锂和相应的卤苯进行置换反应来制取。

三、有机锂化合物在合成中的应用

1.有机锂化合物是重要的有机合成试剂

我们通常所说的格利雅试剂（有机镁化合物）是不能与拥有很大空间位阻的化合物发生亲核反应的，而大体积的烷基锂却能够和拥有很大空间位阻的羰基化合物发生亲核加成反应。这主要是由于有机锂化合物的亲核性和碱性都要比有机镁化合物强。其中有机锂与羰基化合物的反应过程如式（3）所示：

（3）

格利雅试剂主要发生1、4加成反应，而有机锂化合物则主要发生1、2加成反应。反应过程及对比如式（4）所示：

2.有机锂与碳—碳双键的加成反应

烃基锂与简单的烯烃在高压下反应可以生成链长不定的混合化合物，烯烃中含有碳—碳键。反应过程如式（5）所示：

3.有机锂与羰酸脂的反应

有机锂与羰酸脂的反应目前主要是应用在格利雅试剂没法进行正常工作的场合，这种化学反应的中间产物为酮，且不容易被分离出来，而反应的最终产物为叔醇。有机锂与羰酸脂的化学反应过程如式（6）所示：

四、结论

本文以有机锂化合物为例，从有机锂化合物的制备方法、与碳—碳键的反应、与羰酸脂的反应和作为有机合成试剂等方面，详细说明了金属有机化合物在合成中的应用。应该说，当前金属有机化合物是化学科学方面的热门研究领域，具有很多传统化合物无法比拟的特点和优势，尤其是作为试剂和催化剂在有机合成化学方面所发挥的重要作用。需要注意的是，由于金属有机化合物一般比较活跃、性质不稳定，在制备金属有机化合物过程中，要根据实际情况采用氮气等气体进行保护。

参考文献

[1]梁强，王倩，王璟琳. 有机锂化合物及其在有机合成中的应用[J]. 晋东南师范专科学校学报，2003（05）.