增强民族自豪感和民族自信心:黄鸣龙还原反应
课程名称:有机化学
课程代码:1115008
课程类别:专业必修课
开课院系:药学与制药工程系
授课教师:李兰清
【教师简介】
李兰清,博士,研究方向为有机小分子荧光探针及光诊疗材料的开发,及其在生物检测、疾病诊断与治疗等方面的应用。主讲课程为《有机化学》。在教学过程中,严格落实立德树人的根本任务,努力把思政工作贯穿至整个教学过程,实现知识传授、能力培养以及价值观念引导的高度统一。
【课程简介】
有机化学是一门基础性化学课程,主要讲授有机化合物的结构、性质及相互转化规律。通过本课程学习,要求学生掌握必备的专业知识。在本课程讲解中,将科学精神、爱国教育、奉献精神以及民族自信等思政元素融入其中,使学生在学习专业知识的同时,了解国家的蓬勃发展以及科学家们的光荣事迹,提升学生民族自豪感以及科研钻研精神,帮助学生树立奉献社会的远大理想。
【专业内容】
羰基的还原反应、黄鸣龙还原反应条件及过程。
【课程思政目标】
1、增强学生的民族自豪感和自信心;
2、树立严谨细致的学习态度以及科学发展观。
【案例内容】
黄鸣龙还原法是首例以中国科学家命名的重要有机化学反应,已写入多国有机化学教科书中,并于2002年入选《美国化学会志》创刊125周年,是被引用最多的125篇论文之一。此反应属于羰基还原的重要方法之一。在讲授黄鸣龙反应之前,对常见的羰基还原方法进行一一介绍,主要包括催化加氢、金属氢化物还原(NaBH4,LiAlH4)、Meerwein-Pondorf 还原、Clemmensen 还原、Wolff-Kishner还原以及Cannizzaro反应。通过介绍Wolff-Kishner还原引入黄鸣龙还原反应,羟基、碳碳双键及叁键不受影响。对于Wolff-Kishner还原反应,是将羰基(尤其是在酸性条件下不稳定的羰基)在碱性条件下还原成亚甲基的一种化学反应。此反应虽能有效进行,但反应需使用昂贵的无水肼和金属钠,并在高压釜或封管中进行,耗时总时长更是长达3~4天。
进一步讲授黄鸣龙改进Wolff-Kishner还原反应的发现过程,此过程具有趣味性可激发学生学习兴趣。当黄鸣龙利用Wolff-Kishner还原进行萘醌中间体还原时,发生软木塞松动,部分反应物流失,此时放弃实验过于浪费,面对此实验意外,尝试让其继续反应。然而实验结果却出人意料,比原来Kishner-Wolff还原反应产率更高。黄鸣龙对此意外之喜反复思考,仔细分析原因,进一步改变实验条件,对Kishner-Wolff还原进行改良,从而产生了一种安全、简便、经济、产率高的新还原方式,不需要贵重的无水肼和易爆炸的金属钠,反应时间从原来的3~4天缩减为2~3 h,产率显著提高至90%,并在工业生产中快速推广使用。
通过对黄鸣龙反应过程的介绍,向学生强调严谨细致的科研态度的重要性,引导学生运用发展的眼光看待实验中遇到的偶然现象,多分析思考,从偶然中寻找必然。延伸介绍黄鸣龙在甾体药物发展方面作出的巨大贡献及其爱国情怀,让学生认识了解中国化学以及科技事业的蓬勃发展,强化学生的民族自豪感及民族自信,激发学生自主学习内在动力,鼓励学生努力学习专业知识,做一个对社会有用之人。