模拟太阳光下驱动H_(2)O_(2)生成及含量测定的综合实验

近年来,新能源研发和太阳能储能在“双碳”背景下受到广大学生的关注。然而,在本科生教学实验中,缺乏涉及能源转换的实验,导致学生对低碳和绿色化学的理解停留在理论层面。本实验方案深入结合科学前沿的热门领域,利用模拟太阳光制备过氧化氢(H_(2)O_(2)),实现太阳能到化学能的转换和储存。整个实验过程不使用任何有毒有害试剂,充分体现绿色低碳的化学宗旨。本实验以双氰胺合成石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))纳米片为例,分析聚合反应机制,充分融合了无机、物化和分析的基本操作,同时结合一些现代分析手段,进行g-C_(3)N_(4)催化H_(2)O_(2)生成和含量测定的开放性综合实验。实验中结合无机到有机材料的聚合反应,基于有氧实验环境的处理,利用紫外分光光度计测定产率,可有效提升学生的综合素质和创新能力,实现了“融时政于教学,培育全面发展的学生”的目标。

4-氨基-2-甲基-10H-噻吩[2,3-b][1,5]-苯二氮盐酸盐的合成

4-氨基-2-甲基-10H-噻吩[2,3-b][1,5]-苯二氮盐酸盐是合成治疗精神分裂症药物奥氮平的关键中间体。本文以2-(2-硝基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈为原料,在酸性条件下,用金属锡粉作还原剂,微量的氯化亚锡二水合物作催化剂,制备得到4-氨基-2-甲基-10H-噻吩[2,3-b][1,5]-苯二氮盐酸盐。整个还原反应过程中,氯化亚锡不断循环,避免有毒氯化亚锡溶液的大量使用,符合绿色化学的概念。使用锡粉还原(化合价从0价到+4价),与氯化亚锡(化合价从+2价到+4价)相比,摩尔使用量减半,并且后处理简单,污染少,成本低,适宜工业化推广。