有机化学反应汇总范文

导语：如何才能写好一篇有机化学反应汇总，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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现代有机合成工业不断的发展，其化工产品制造过程中的催化剂种类也不断增多。其中非金属有机催化剂是有机化学反应中十分重要的一种催化剂，其工艺的成熟引起了有机化学的一场重要的变革。由于非金属有机催化剂的催化性能比较好，逐渐取代了其他的催化剂，成为有机化学反应中催化剂的主流。随着科学技术的不断发展，不同种类的非金属有机催化剂也不断被研发出来，不断地革新有机化学反应的催化剂使用，成为了现代有机化学的前沿研究领域。

一、非金属有机催化剂

非金属有机催化剂指的是具有催化剂的基本性能，但元素中不含有金属离子的有机化合物。其催化的原理是通过分子中含有的氮、磷等元素与被反应物的化学键结合从而形成活化的中间体，随后利用自身的结构来控制形成不同产物。目前非金属有机催化剂主要有三大类，一类是有机胺类、一类是有机磷类、一类是手性醇类质子催化剂。相比较于金属有机催化剂，非金属有机催化剂有更好的催化性，在尤其是当应用与不对称合成的时候，经其催化的反应大都有很好的收率和对映选择性。另一方面，非金属有机催化剂具有成本比较低廉、更容易制造、更容易保存等优势，使得其不断替代金属有机催化剂，成为有机催化剂的主流。目前，我国对于非金属有机催化剂的利用还是刚刚起步阶段，对于非金属有机催化剂的理论研究比较多，但在实际应用中仍然不多，许多化学反应还仍然未找到合适的非金属有机催化剂，只能够使用金属有机催化剂，因此，对于非金属有机催化剂的各个方面的研究实验还是十分必要的。本文就目前已经有的非金属有机催化剂的利用原理做一个简单的汇总，对于一些新的非金属有机催化剂的利用做一个简单的展望。

二、非金属有机催化剂在有机化学反应中的应用

1、重新排列分子结构反应

重新排列分子结构指的是对于分子中的碳骨架进行重新排列，从而发生结构的异化，其模式是一个取代基从一个原子转移到另一个原子中，在非金属有机催化剂的催化过程中，使用的是类似的原理，使用有机叔磷作为催化剂，在化学反应过程中使得叔磷和三建发生加成反应，三苯基膦脱除后又与三苯基膦进行加成，从而生成共轭二烯酮。一个催化反应就完成了，这样一个反应的效率比较高，而且比较简单，在大生产中能够直接用于生成中间体。

2、环加成反应

环加成反应指的是两个共轭体系的分子结合成一个环状分子的反应，是使得两个小分子结合形成一个比较大的环状分子的过程。像是利用丁二烯酸酯和贫电子烯烃在非金属有机催化剂的催化作用下发生环加成反应，形成了环戊烯，或者是通过非金属有机催化剂的催化作用，使得丁二烯酸甲酯和芳环发生环加成反应生成相应的环加成产物，两种反应都是通过原有物质中的烯的结构，在非金属有机催化剂的催化作用下，生成偶极子，再通过加成的方式形成了大型环状分子；另外一种环加成的方式是利用反应的过程中生成的中间体，利用非金属有机催化剂的催化作用使得醛逐渐加成形成环加成的产物，像是乙烯酮和三氯乙醛的加成反应；此外，环加成的原理还包括不对称的环加成反应，Diels-Alder反应等等不同的方式。

3、缩合反应

缩合反应是指一个以上的有机分子在催化剂的作用下形成一个大分子的反应，在这一过程中往往会失去比较小的分子像是水分子或者是一些结构比较简单的分子。在有机化学反应中，缩合反应包括羟醛缩合反应即烯胺上的氮原子与羧基上的氧原子以及醛羰基上的氧原子共享同一个氢原子从而发生缩合反应，也包括米希尔加成、罗宾森环化反应等等。

4、共轭加成

共轭加成是指共轭体系的两侧或者是中间的原子发生加成从而形成共轭加成反应体。共轭加成包括硫醇的共轭加成、多氮化合物的共轭加成。其原理都是在非金属有机催化剂的作用下，共轭体系中的两个原子发生了加成反应形成新的物质，其反应的对映选择性比较高，因此反应的效果比较好。5、氢氰化反应氢氰化反应通过醛和氰化氢在非金属有机催化剂的催化作用下生成手性氰醇，作为一种十分重要的反应中间体。原本手性氰醇的生成比较复杂需要使用氰酶进行催化，但由于非金属有机催化剂的使用，同样能实现反应过程中的高转化率和高对映性，因此极大的提高了手性氰醇的生产效率。另外一种是亚胺的氢氰化，其原理与手性氰醇生成的原理是类似的。

6、烷基化反应

烷基化反应是指有机化合物中的碳氮氧中的氢原子被烷基替代，从而形成新的烷基化产物。其包括了不饱和双键烯丙基化等不同种类的烷基化反应。

三、结语

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组织探究性实验，开发学生潜力《高中化学课程标准》中提出了化学课程改革的基本理念是:通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究意识，促进学习方式的转变，在实践中培养学生的创新精神和实践能力161。在教学过程中教师处于主导地位，学生处于主体地位，学生的主体地位就体现在要尊重学生的想法和个性发展。现在的学生思维很活跃、知识面也非常广泛，再加上发达的网络，学生们具有很大的潜力，所以教师应该合理地组织学生进行些探究性实验。

从查阅资料、设计实验、实际操作，再到处理数据、整理报告，这一系列的活动都能使学生得到很大的锻炼。如:有教育工作者在学习了苏教版选修化学《有机化学基础》后，围绕“拓展型知识”，设计了诸如“香烟烟气中部分有害成分鉴定”、“室内空气中甲醛气体简易测定”等探究活动，学生经历了“查寻资料一资料汇总一确定实验方案一做实验一写实验报告”的过程，创造性地设计了多种模拟人体吸烟方案，学生通过探究验证了CO、尼古丁和醛类的存在;在模拟人体吸烟、香烟烟气成分的鉴定方法等方面表现出了超常的创新意识和实践能力Iv]。

加强现代信息技术在课堂上的应用现在，网络、多媒体技术的应用已经非常广泛，教师应该将这些现代化技术应用到课堂上。那样，课堂将会变得更加活跃、生动。比如，教师在对学生讲解化学与环境问题的关系时，可以播放《汉江怪物》这部电影，电影中就是由于个别科研人员随意将福尔马林倒入水中，而诱发了怪物的产生，进而造成了一场灾难。这个可以作为化学试剂毒性专题的切入点，也可以使学生意识到科技与环境保护的关系。

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DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.12.035

《石油化工工艺学》是我校化学工程与工艺专业开设的专业核心课程，该课程的主要任务是从石油化工生产工艺角度出发，运用化工过程的基本原理，阐明石油化工工艺的基本概念和基本理论，介绍典型工艺的生产方法与工艺原理、典型流程与关键设备、工艺条件与节能降耗分析。与化工专业其他课程相比，该课程具有综合性强、知识点多、应用性强，理论与实际紧密结合等特点。面对繁琐的知识点，如何在有限的教学课时内提高课堂教学效果，启发学生学习兴趣、增强学生学习主动性成为教学的关键问题，本人在多年的石油化工工艺学课程教学中，通过与本校及其他院校“教学名师”学习交流，并反复教学实践及接受学生反馈，得到了一些心得体会，下面将从以下几点进行阐述。

1 将该课程内容与前期课程内容结合对比讲解

《石油化工工艺学》课程是在学生学习了《有机化学》、《化工原理》、《化学反应工程》及《煤化工工艺学》等课程的基础上开设，学生通过前期课程的学习掌握了精馏、重整及裂化等相关知识点，该课程在讲授的过程中如果涉及到与前期课程相关的内容，可以与之结合对比讲解，在回顾前期内容的同时也便于其理解掌握新的内容。例如在讲授“原油的常减压蒸馏”时，将其与化工原理课程中精馏部分的内容结合对比。首先，让学生回忆精馏的原理及所用设备的结构、分类和特?c；然后，要求学生将普通精馏设备与原油常减压蒸馏设备对比并讨论它们之间的异同点。通过这种方式能够大大活跃课堂气氛，引起学生的好奇心，加深学生对所学知识的理解和掌握，同时，也能引导学生形成良好的学习习惯，培养他们对该课程的学习兴趣。再比如，讲授“催化重整工艺”时，首先让学生联系有机化学中“同分异构”的概念，这样学生便能明白“重整”过程中分子结构发生的变化，进而能够深刻理解催化重整提高汽油辛烷值的本质原因[1]。

2 引入新的教学方法及案例

教学方法是实现教学目标、提高教学质量的具体实施环节，也是教学改革的重点之一[2]。根据教学内容选择适当的方法，能够充分调动学生的学习积极性和主动性，提高教学效果。目前，《石油化工工艺学》仍以课堂教学为主。为了更好的提高教学效果，引入新的教学方法及案例非常必要。如引入多媒体教学手段，可以借助多媒体的声光交互、动静结合的特点给学生全新的视觉感受，极大地提高学生的学习兴趣[3]；此外，教学中如果将一些设备和生产工艺流程以图片、声像资料和动画等方式展示，可将抽象的原理简单化、直观化，复杂工艺流程中的单元操作也变得形象、易懂，能够帮助学生在有限的时间内接受一些难点内容，实现了高效且良好的教学效果。比如在讲授催化裂化工艺流程的核心工艺反应-再生系统时，书本上给出的仅仅是简单的流程示意图，不利于学生理解掌握反应-再生系统中原料的反应、催化剂的分离再生及产品的分离精制等重难点内容。如果能够找到一些相关的工艺流程录像和动画，帮助学生直观地观看原料和催化剂在反应器中的存在状态、反应状况及催化剂的分离再生特点，就能够吸引学生的注意力、激发他们的学习兴趣。另外，通过尝试“翻转课堂”的教学方法，利用短小精悍的教学录像，也可以重构学生的学习流程，提升学生的自学能力。

案例教学，是一种开放式、互动式的新型教学方式。通过引入一些实际案列可调动学生的参与热情，唤起潜藏在学生身上的丰富实践经验及能力；通过对同一问题不同观点的交流互动，能够激发学生的创造性思维，提高其判断、分析、协调及解决问题的能力。例如，在讲授目的产品不同的原油常减压精馏工艺时，可以引入下面的案例：以生产燃料为目的的原油常减压工艺流程，常采用三段汽化工艺，即，在常压精馏塔前还设置有初馏塔；而在以生产基本化工原料为目的的三段汽化工艺流程中，在常压塔前设置的是闪蒸塔。针对这个实际案例，组织学生对两个工艺过程的不同之处展开讨论，在这种交流互动中，学生可以畅所欲言，尽情发挥自己的观点，获取专业知识的同时也锻炼了学生的思考能力和逻辑思维能力。

3 组织学生在课堂上将所学重难点内容进行讲解

通过课堂教学和自主学习的合理分配，让学生积极主动参与是提高教学效果的有效方法之一[4]。传统的课堂教学活动中，都是以教师讲授为主，学生大部分时间处于听的状态，不利于教师了解学生对知识的掌握程度。针对该问题，在讲授完一些重难点内容后或在开始讲授一些新的内容前，指定若干学生利用课下时间将以上内容进行汇总整理。后期上课时，要求他们作为 “教师”将整理的内容在课堂上讲解（讲解时间一般10分钟），进行教师和学生的角色转换，把课堂交给学生；同时，要求其他学生认真听讲并将讲解错误或不明白的地方记录下来，讲完之后进行现场提问。通过这种方式，不仅可以充分了解学生对于内容的掌握情况还可针对其薄弱环节进行补充强化；与此同时，学生也可以锻炼自己的表达能力、逻辑思维能力；也为一些打算考取教师资格证的学生提供了组织课堂教学的机会。例如，在介绍催化重整部分内容时，提前一周把要讲授的内容布置给学生，要求学生利用课下时间准备课件，重点讲解催化重整原料的预处理、重整工艺流程和工艺条件。学生在课堂上讲完之后，引导听课的学生针对讲授的内容进行提问，比如，催化重整工艺流程中串联了三个反应器并且每个反应器之前都设置了加热炉，为什么要采用这样的流程，设置加热炉的目的是什么？学生还可以联系之前的内容进行提问，催化重整的原料对砷含量要求非常严格，为什么？常减压精馏过程中如何控制砷含量？通过类似这样提问回答的交流过程，学生可将该课程前后章节的内容联系起来，温故知新，也提升了学生学习的积极性和兴趣。

4 将部分教学内容与科研实践相结合

以上的课堂教学方法，既注重了知识的交叉与融合，又注重了知识领域的拓宽和案例的结合，但是学生仍缺乏实践经验及将理论知识应用到实际工程问题的意识，所以可将教师的科研与教学内容结合。实际上，大量科研课题是针对石油化工中的瓶颈问题开展的，因此可将教师的科研实践与教学内容相结合，增强课堂教学的趣味性和研究性，激发学生的学习热情。例如，在讲授“石油烃裂解制烯烃”时，告知学生目前乙烯的产能过剩，而丙烯的需求量很大，靠石油烃裂解制烯烃时副产的丙烯不能满足目前的市场需求，因此大量科研工作者在研究用甲醇制丙烯。以此为切入点还可引导学生分析甲醇的来源，将煤化工工艺学的内容联系起来。在课堂教学中大量与科研实践相结合，促进了学生将理论知识应用到实际工程问题意识的培养。此外，还可通过认识实习、开设专业综合实验、顶岗实习等多种实践教学手段，补充和完善理论教学，培养与训练学生的实践能力。教师也可通过将学生邀请进入自己科研团队的方式让学生进一步了解行业背景，尝试让学生利用书本知识解释科研实验中的反应机理。例如，上面提到目前很多科研工作者从事甲醇制丙烯的研究，用到的催化剂是固体分子筛酸碱催化剂，之所以用分子筛催化剂是因为它的酸碱中心可以使碳链发生异构化、烷基化等反应，通过这样的思考可以促进学生对于专业知识的理解和掌握。经过从理论到实际，再到理论的摸索学习过程，增强了学生认识问题、分析问题、解决问题的能力，培养了学生的自学能力，也增强了教学效果。