有机化学教学福莫特罗合成案例应用【通用3篇】
有机化学教学福莫特罗合成案例应用 篇一
福莫特罗(Fomotro)是一种常用的有机合成试剂,广泛应用于有机化学实验室以及工业领域。它的合成方法相对简单,且具有较高的收率和选择性,因此在有机化学教学中被广泛应用于合成实验的案例中。本篇文章将介绍福莫特罗合成案例在有机化学教学中的应用。
福莫特罗的合成方法主要包括两步反应:首先是对苯甲酸的酯化反应,得到对苯甲酸甲酯;然后是对甲酯进行氧化反应,得到福莫特罗。这两步反应都是相对简单的有机合成反应,适合在有机化学实验室中进行。
在有机化学教学中,可以利用福莫特罗合成案例进行实验教学。首先,学生可以通过实验合成福莫特罗,从而学习酯化反应和氧化反应的基本原理和操作技巧。这对于学生来说是一种很好的实践机会,可以加深对有机合成反应的理解。
除了实验教学,福莫特罗合成案例也可以应用于理论教学中。教师可以通过讲解福莫特罗的合成方法和反应机理,帮助学生理解有机合成反应的基本原理和规律。通过福莫特罗合成案例的讲解,学生可以更好地理解酯化反应和氧化反应的机理,以及在有机合成中的应用。
此外,福莫特罗合成案例还可以与其他有机合成反应案例进行对比和分析。例如,可以与其他酯化反应或氧化反应进行比较,分析它们的优缺点和适用范围。这样可以帮助学生更好地理解有机合成反应的选择性和应用条件。
总之,福莫特罗合成案例在有机化学教学中具有广泛的应用价值。它不仅可以用于实验教学,让学生亲自操作合成福莫特罗,加深对有机合成反应的理解;还可以用于理论教学,通过讲解福莫特罗的合成方法和反应机理,帮助学生理解有机合成反应的基本原理和规律。此外,福莫特罗合成案例还可以与其他有机合成反应案例进行对比和分析,帮助学生更好地理解有机合成反应的选择性和应用条件。因此,福莫特罗合成案例是有机化学教学中不可或缺的重要内容。
有机化学教学福莫特罗合成案例应用 篇二
福莫特罗(Fomotro)是一种常用的有机合成试剂,广泛应用于有机化学实验室以及工业领域。它的合成方法相对简单,且具有较高的收率和选择性,因此在有机化学教学中被广泛应用于合成实验的案例中。本篇文章将介绍福莫特罗合成案例在有机化学教学中的应用。
福莫特罗的合成方法主要包括两步反应:首先是对苯甲酸的酯化反应,得到对苯甲酸甲酯;然后是对甲酯进行氧化反应,得到福莫特罗。这两步反应都是相对简单的有机合成反应,适合在有机化学实验室中进行。
在有机化学教学中,福莫特罗合成案例可以应用于实验教学和理论教学。在实验教学中,学生可以通过合成福莫特罗的实验,学习酯化反应和氧化反应的基本原理和操作技巧。这对于学生来说是一种很好的实践机会,可以加深对有机合成反应的理解。
在理论教学中,福莫特罗合成案例可以用于讲解有机合成反应的基本原理和机理。教师可以通过讲解福莫特罗的合成方法和反应机理,帮助学生理解有机合成反应的基本原理和规律。通过福莫特罗合成案例的讲解,学生可以更好地理解酯化反应和氧化反应的机理,以及在有机合成中的应用。
此外,福莫特罗合成案例还可以与其他有机合成反应案例进行对比和分析。例如,可以与其他酯化反应或氧化反应进行比较,分析它们的优缺点和适用范围。这样可以帮助学生更好地理解有机合成反应的选择性和应用条件。
总之,福莫特罗合成案例在有机化学教学中具有广泛的应用价值。它不仅可以用于实验教学,让学生亲自操作合成福莫特罗,加深对有机合成反应的理解;还可以用于理论教学,通过讲解福莫特罗的合成方法和反应机理,帮助学生理解有机合成反应的基本原理和规律。此外,福莫特罗合成案例还可以与其他有机合成反应案例进行对比和分析,帮助学生更好地理解有机合成反应的选择性和应用条件。因此,福莫特罗合成案例是有机化学教学中不可或缺的重要内容。
有机化学教学福莫特罗合成案例应用 篇三
有机化学教学福莫特罗合成案例应用
福莫特罗合成路线中应用了有机化学教材中较多的知识点,下面是小编搜集的一篇相关论文范文,欢迎阅读查看。
案例教学法起源于1920年代,由美国哈佛大学商学院所倡导,是在教学过程中,运用事例激发学生学习兴趣,启发学生学习的一种教学方法。教育部《关于地方本科高校转型发展的指导意见(征求意见稿)》中明确指出:试点高校要创新应用技术人才培养模式,积极推行基于实际应用的案例教学。案例教学在有机化学教学中应用较少[1-6],该方法对促进学生更快、更深理解和掌握理论知识有明显成效,能增强学生学习的兴趣和自信心,有利于应用技术人才的培养。有机化学是化学化工专业重要的基础理论课,其相关理论知识在医药、农药、石油化工、精细化工、材料等诸多领域得到广泛应用,在工业领域应用的案例众多。有机化学反应是有机化学最基本和最重要的内容,是药物合成的基础,在药物生产过程中得到广泛应用,如在福莫特罗的合成中应用了一些基础有机化学反应。
1、福莫特罗的合成方法
1.1福莫特罗的简介
福莫特罗(Formoterol)化学名称为N-[2-羟基-5-[1-羟基-2-[1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基乙基〗氨基]乙基]苯基]甲酰胺,是日本山之内制药公司开发,1986年首次上市。福莫特罗是一种长效的选择性肾上腺素β2-受体激动药,具有支气管扩张作用,还有抗过敏和抑制水肿的作用。用于治疗支气管哮喘、急慢性支气管炎、喘息型支气管炎、肺气肿等气道阻塞性疾病所引起的呼吸困难。
1.2福莫特罗的合成路线
福莫特罗有多种合成方法[7-8],其中比较经典的合成方法(图1):由3-硝基-4-羟基苯甲酸甲酯经过羟基保护、水解、氯化、甲基化、溴代、胺化、羰基还原、硝基还原、甲酰化和催化氢化等10步反应,得到福莫特罗。
2、福莫特罗合成作为有机化学教学案例的分析
2.1福莫特罗合成中的有机化学反应
福莫特罗由3-硝基-4-羟基苯甲酸甲酯出发经过10步反应得到。第1步为羟基保护反应,苄氯在碳酸钾存在下与3-硝基-4羟基苯甲酸甲酯(1)发生亲核取代反应生成3-硝基-4-苄氧基苯甲酸甲酯(2)以保护对位羟基。这一步的反应机理为亲核取代反应,由于3-硝基-4羟基苯甲酸甲酯结构中邻位硝基和对位酯基吸电子的影响,增强了酚羟基的酸性,碳酸钾与3-硝基-4羟基苯甲酸甲酯的酚羟基作用比较容易进行,生成其酚钾。酚氧负离子亲核性大于中性的羟基,对苄氯的苄位碳原子进行亲核进攻,生成3-硝基-4-苄氧基苯甲酸甲酯(2).第2步为水解反应,碱性条件下水解后生成3-硝基-4-苄氧基苯甲酸盐,酸化后生成3-硝基-4-苄氧基苯甲酸(3),其反应机理为经典的加成-消去的反应历程。第3步为氯化反应,采用五氯化磷进行氯化反应生成3-硝基-4-苄氧基苯甲酰氯(4).第4步为甲基化反应,由丙二酸二乙酯的格氏试剂衍生物进行甲基化得到3-硝基-4-苄氧基苯乙酮(5).第5步为溴代反应,采用溴对甲基酮上的甲基进行溴代得到化合物(6).第6步为胺化反应,由苄胺的衍生
物与化合物(6)发生亲核取代反应得到化合物(7).第7步为羰基还原反应,使用硼氢化钠对化合物(7)的'羰基进行还原得到化合物(8).第8步为硝基还原反应,使用铁在酸性条件下对化合物(8)的硝基进行还原得到化合物(9).第9步为甲酰化反应,使用甲酸对化合物(9)的氨基进行甲酰化反应得到化合物(10).第10步为催化氢化反应,在钯炭的催化下进行氢化反应,除去氧上和氮上的两个苄基,最终得到福莫特罗(11).2.2合成福莫特罗有机化学反应案例分析
福莫特罗合成所采用的反应几乎都是有机化学教材中基础有机化学反应,合成方法中反应类型有亲核取代、水解、卤化、还原、酰化等反应。福莫特罗合成路线中应用了有机化学教材中较多的知识点。应用了官能团的保护,由于在3-硝基-4-羟基苯甲酸甲酯中羟基是活泼基团,如果不保护起了,就会影响下面的反应,可能会与酰氯发生副反应。
在合成中采将其与苄氯发生亲核取代反应生成化学性质稳定的醚类化合物,这样就不会影响下面的反应,起到保护作用反应,最后一步在钯炭的催化下进行氢化反应,除去氧原子上的苄基,使苄氧基回到保护前的羟基,从而起到保护作用。第1步和第6步反应都是卤化物的亲核取代反应,卤化物为底物,分别接受酚氧原子和苄胺衍生物的氮原子的进攻,发生亲核取代反应。第7、8、10步反应都是还原反应,所用的还原试剂分别为硼氢化钠、铁和氢气,在工业生成中,根据被还原的化合物结构不同可以采用不同的还原剂。以上所应用的知识点分别与有机化学教材中卤代烃、羧酸及其衍生物、醛和酮、含氮有机化合物等章节内容相关,可以在以上章节教学过程中引入此教学案例,分析合成福莫特罗中的有机化学反应,激发学生学习兴趣,启发学生进行有机化学反应的学习。
在引入案例的过程中,可以引导学生根据所学理论知识,采用不同的合成方法,设计出不同的合成路线,进一步拓展学生的思路。通过在教学中引入福莫特罗合成中的有机化学反应案例,能够使学生了解药物生产的基础是有机化学反应,强调了有机化学反应的应用性,使学生对枯燥乏味的有机化学最基本和最重要的内容有机化学反应感兴趣,从而提高教学效果。
3、结论
福莫特罗是由3-硝基-4羟基苯甲酸甲酯经过羟基保护、水解、氯化、甲基化、溴代、胺化、羰基还原、硝基还原、甲酰化和催化氢化等10步反应得到的药物。在教学中引入福莫特罗合成中的有机化学反应教学案例,可以有效提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,进一步激发学生的学习兴趣和积极性,增进课堂教学互动,提高教学效果,有利于应用型技术人才的培养。
参考文献
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