創(chuàng)新訓練計劃項目吡喃色烯類衍生物的綠色合成申報書

1、附件2 編號：咸陽師范學院大學生創(chuàng)新訓練計劃項目申 報 書項目名稱 吡喃色烯類衍生物的綠色合成 項目類型 創(chuàng)新訓練項目 項目負責人 陳靜 院（系 ） 化學與化工學院 指導老師 黃怡 咸陽師范學院 制二一三年四月填 表 說 明1.申報書各項內(nèi)容，必須實事求是，表達要明確嚴謹，并要求打印或用中性筆填寫。頁面不夠時可加頁，不得破壞后面表格的完整和美觀。對于填寫不合要求、內(nèi)容含糊不清、字跡潦草者，不予受理。2.該申報書為a4紙，各單位或個人可以從教務處下載中心下載或翻印，但格式、內(nèi)容、大小應與原件相同。3.項目類型分為：創(chuàng)新訓練項目、創(chuàng)業(yè)訓練項目、創(chuàng)業(yè)實踐項目。4.申報書一式四份，要求雙面打印。一、項

2、目基本信息項目名稱吡喃色烯類衍生物的綠色合成項目類型（ ）個人項目 （ ）團隊項目項目起始時間 2013年 6 月1 日 2014 年 5 月 30 日預期經(jīng)費1千元二、成員基本信息申請人或申請團隊姓名學號院系專業(yè)電子郵箱聯(lián)系電話主持人陳靜1108014209化工院化學263162852418292962603組員1程莉君1108014233化工院化學34498692618292962598組員2岳磊1108014237化工院化學1839181325218391813252組員3湯笑英1108024130化工院應化85022262018391810415組員4高曉英1108024103化工院應

3、化119173424918391810671導教師姓名黃怡研究方向有機合成、高分子物理與化學年齡1963.12行政職務/專業(yè)技術(shù)職務副院長/教授主要成果主持各類項目（不含參與）及結(jié)題情況，發(fā)表研究論文（僅限第一作者）1. 主持省級科研項目（2011jm2012），（2007b16 已結(jié)題）；2. 主持教育廳科研項目（2010jk898），（05jk311 已結(jié)題）；1. huang y, fan x d. journal of applied polymer science, 2009, 113: 3068-30772. yi huang, qiong kang, j incl phenom

4、macrocycl chem, 2012, 72:55613. huang y, guo j c. journal of inclusion phenomena and macrocyclic chemistry, 2010, 68: 109-1164. 黃怡, 鄭敏燕, 王珊, 等. 高分子學報, 2010 (7): 931-9375. 黃怡, 范曉東. 高分子學報, 2006(3):505-5096. 黃怡, 范曉東, 張楠楠. 高分子學報, 2004, (6): 854-8587. 黃怡, 范曉東, 胡暉. 高分子學報, 2004, (2): 177-183三、申請理由3.1項目研究理由

5、（項目背景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及意義）近年來，越來越多的人意識到環(huán)境安全問題，對可再生能源的使用，減少浪費已經(jīng)引起了全世界的關注。通過開發(fā)環(huán)境友好的新的化學過程，盡可能使用可再生的原料、開發(fā)新型的催化劑、使用安全的溶劑和助劑，提高合成收率，避免和減少衍生物的生成，從而實現(xiàn)綠色化學保護環(huán)境。苯并吡喃衍生物是一類重要的有機化合物，由于其生物活性在藥物化學領域有著廣泛的用途。在眾所周知的色烯衍生物中，吡喃色烯引起了人們廣泛的關注，它們是合成藥學試劑的重要的合成子。但是文獻報道的方法存在諸如：反應時間長，反應步驟繁雜，產(chǎn)率低的缺點。綠色合成中多組分“一鍋”化學反應具有操作簡便、資源利用率高、原料易得、易于

6、實現(xiàn)自動化、生態(tài)友好和高原子經(jīng)濟性等特點，是一種重要的有機化學反應，在新藥設計與合成、組合化學和天然產(chǎn)物合成中具有廣泛的用途。-cd是天然材料、廉價并且可以降解，已作為催化劑廣泛應用于有機合成。此外，水作為溶劑的有機反應體系，具有分離簡單、產(chǎn)率高、選擇性好，同時污染少且無毒性、廉價等優(yōu)點。本課題在前人研究的基礎上，擬采用便宜易得的-cd作為催化劑，且以水為溶劑采用多組分“一鍋”反應，通過優(yōu)化合成工藝，探索反應機理，為吡喃色烯類衍生物的合成尋找新的綠色合成方法和途徑。3.2項目申請人理由（包括自身具備的知識條件、自己的特長、興趣、已有的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果等）一、創(chuàng)新理念 當代化學制備吡喃色烯類衍生物中

7、存在諸多問題，比如在制備過程中使用有機溶劑（大多數(shù)為有毒物質(zhì)，傷害人體健康，對環(huán)境造成危害），制備產(chǎn)品需要通過先得到中間產(chǎn)物才能繼續(xù)進行，反應速率慢，反應產(chǎn)率低。同學通過對于催化劑-環(huán)糊精的研究，使用水作為溶劑，使底物處于均相環(huán)境進行反應，大大提高了其碰撞概率，從而提高了反應速率，產(chǎn)品產(chǎn)率。并且通過這種催化劑對反應產(chǎn)物的定向作用，可以得出它對吡喃色烯類衍生物的其中之一存在最優(yōu)催化的結(jié)論，探索研究這一體系的最佳反應條件。二、可行性分析1.團隊組成 本次項目訓練由化學與化工學院黃怡老師和化學專業(yè)、應用化學專業(yè)大學本科二年級學生承擔，黃怡老師曾多次帶領指導學生設計畢業(yè)論文，項目課題，經(jīng)驗豐富，并取得

8、了不小的成績。同學們在無機化學、有機化學、初步化學分析等專業(yè)知識方面都有了相應的積累，實驗技能都已掌握。本科同學本身都已擁有一定實驗分析經(jīng)驗，具備抓住實驗重點，提出問題以及通過設計解決問題的能力。2.前期工作準備 在項目申請之前，同學們就已經(jīng)開始分工進行資料的查閱，搜集有用的信息，同學已經(jīng)學習了其中一些知識。其中一些組員也追隨過其他老師做過實驗，為這次工作奠定了堅實的基礎，相信這些經(jīng)驗和成果會為此次創(chuàng)新訓練計劃起到很大的幫助。三、學校提供條件1、學校擁有配套的化學實驗室，基本儀器齊全，實驗藥品齊全，還有大型的光譜儀等等，供學生對實驗進行探索和交流，對方案的形成和實施提供了良好的環(huán)境和充足的物質(zhì)

9、條件。2、指導老師在無機化學、有機化學、分析化學、高分子物理與化學方面能給予學生相關專業(yè)的指導，對方案提出建設性意見。3、學校在圖書館建立了材料豐富的數(shù)據(jù)庫，同學可以通過查閱相關資料，來得到更加清晰的思路，并且可以定期開展討論會，將信息進行整理及整合。4、學校給予實踐創(chuàng)新活動參與者一定的經(jīng)費補助，可提供必要的物質(zhì)保障。四、項目方案4.1訓練預期目標（包括項目的訓練目標，務必闡明創(chuàng)新點和特色等）1. 根據(jù)文獻資料的相關信息，設計并確定實驗方案以及實驗條件的初設等環(huán)節(jié)，學習和使用化學與化工文獻資料的檢索方法。2. 利用基礎有機和有機合成的理論知識，充分發(fā)揮主觀能動作用，根據(jù)合成目標分子的骨架結(jié)構(gòu)，

10、設計與確定目標分子，預期合成3-5個吡喃色烯類化合物。3. 通過該項目的訓練，進一步學習和掌握有機合成實驗的基本技能如薄層色譜檢測技術(shù)、重結(jié)晶純化技術(shù)和光譜法結(jié)構(gòu)表征技術(shù)等。4. 在前人研究的基礎上，擬采用便宜易得的-cd作為催化劑，且以水為溶劑采用多組分“一鍋”反應，通過優(yōu)化合成工藝，探索反應機理，為吡喃色烯類衍生物的合成尋找新的綠色合成方法和途徑。5. 大多數(shù)的報道方法涉及使用昂貴的催化劑，通過該項目的實踐，我們將改變傳統(tǒng)的合成方法，采用便宜易得的-cd作為催化劑，開發(fā)一種新型的催化體系。4.2研究內(nèi)容1. 利用基礎有機和有機合成的理論知識，結(jié)合文獻資料的相關信息，根據(jù)合成目標分子的骨架結(jié)

11、構(gòu)（見下圖），設計并確定3-5個吡喃色烯類化合物目標分子。2. 通過查閱文獻，了解該課題的研究基礎，設計并確定實驗方案以及實驗的初設條件。3. 利用有機合成實驗的基本技能如薄層色譜檢測、重結(jié)晶和光譜法等實驗方法和手段進行實驗條件的優(yōu)化。4. 重點考察以-cd作為新型催化劑對產(chǎn)率的影響，初步研究和分析以水為溶劑多組分“一鍋”反應的機理。4.3設計實踐環(huán)節(jié)（組織實施、過程管理、實踐環(huán)節(jié)、教師指導等工作）1. 收集查閱文獻，根據(jù)課題研究基礎和研究背景，教師指導學生進行研究方案的設計，并確定研究內(nèi)容和工作計劃，做好開題工作。2. 設計實驗方案，準備原料和設備，教師指導學生使用儀器，開展實驗工作。3.

12、項目中期檢查和階段工作報告。4. 實驗數(shù)據(jù)分析和總結(jié)，撰寫研究報告，教師提供修改意見。5. 項目總結(jié)答辯。4.4團隊分工（列出個成員的主要工作）陳靜：負責項目設計、組織及實施過程，參與實驗操作，負責研究報告的起草及修訂。岳磊：實驗條件的優(yōu)化、重點考察催化劑的影響，機理分析。完成其中1-2個產(chǎn)物的合成及表征。程莉君：實驗條件的優(yōu)化、重點考察溶劑的影響，機理分析。完成其中1-2個產(chǎn)物的合成及表征。湯笑英：實驗條件的優(yōu)化、機理分析。完成其中1-2個產(chǎn)物的合成及表征。高曉英：實驗條件的優(yōu)化、機理分析。完成其中1-2個產(chǎn)物的合成及表征。4.5預期成果（成果不含研究報告）1. 建立以-cd作為催化劑合成吡

13、喃色烯類化合物的新型催化體系。2. 建立吡喃色烯類衍生物的一種新的綠色合成方法和途徑。3. 爭取將研究成果以論文的形式公開發(fā)表。五、時間安排及經(jīng)費預算5.1訓練計劃日程安排（原則在一年內(nèi)完成，2013.6-2014.5）1. 2013.6收集查閱文獻，根據(jù)課題研究基礎和研究背景，設計研究方案，確定研究內(nèi)容和工作計劃，做好開題工作。2. 2013.7 設計實驗方案，準備原料和設備，開展實驗工作。3. 2013.10 項目中期檢查和階段工作報告。4. 2014.5實驗數(shù)據(jù)分析和總結(jié)，撰寫研究報告。項目總結(jié)答辯。5.2經(jīng)費預算清單（列出詳細經(jīng)費預算，支出要有理有據(jù)）經(jīng)費預算支出科目金額(元)計 算 根 據(jù) 及 理 由合 計1000資料費150資料費（文獻檢索、復印等）實驗材料費500原材料、試劑、藥品、消耗品、玻璃儀器檢測費250樣品測試、實驗測試報告費論文版面費100論文撰寫及發(fā)表費導師意見：本項目在查閱和總結(jié)了該領域最新的研究資料后，提出在前人研究的基礎上，采用-cd作為催化劑，建立一種合成吡喃色烯類衍生物的綠色