《有機(jī)波譜解析》課程教學(xué)大綱

1、本科生課程大綱課程名稱有機(jī)波譜解析Spectrometric Analysisof Organic Compounds課程代碼100102101229課程屬性學(xué)科基礎(chǔ)課時(shí)/學(xué)分32/2課程性質(zhì)選修實(shí)踐學(xué)時(shí)0任課教師 課外學(xué)時(shí)課程屬性：公共基礎(chǔ)/通識(shí)教育/學(xué)科基礎(chǔ)/專業(yè)知識(shí)/工作技能，課程性質(zhì)：必修、選修一、 課程介紹1.課程描述（中英文）： 有機(jī)化合物是藥物、化工、以及其他相關(guān)領(lǐng)域重要的分子體系。這些有機(jī)化合物一般具有較復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)，并且這種微觀結(jié)構(gòu)很難用直接的方式探知清楚。在這種背景下，有機(jī)波譜解析應(yīng)用而生。顧名思義，有機(jī)波譜解析，即利用有機(jī)化合物和光及磁場(chǎng)等外界因素產(chǎn)生的效應(yīng)，來(lái)?yè)渥降接?/p>

2、效信息。通過(guò)前輩科學(xué)家的不懈努力，目前這種信息已經(jīng)具備了一定了規(guī)律性。因此，有機(jī)波譜解析，是針對(duì)有機(jī)化合物的四大波譜技術(shù)，即，紫外、紅外、核磁、以及質(zhì)譜，進(jìn)行系統(tǒng)講解。通過(guò)課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠初步掌握有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)解析的一般方法和普適性技術(shù)；并且，通過(guò)對(duì)四大波譜的深入學(xué)習(xí)和實(shí)踐，能夠綜合應(yīng)用四大波譜技術(shù)，解析一般簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物平面結(jié)構(gòu)。另外，課程還針對(duì)有機(jī)化合物的立體構(gòu)型，這一更復(fù)雜的問(wèn)題，進(jìn)行了適當(dāng)?shù)奶剿餍越虒W(xué)，旨在啟發(fā)學(xué)生自覺學(xué)習(xí)，全面掌握有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其鑒定技術(shù)。Organic compounds are important molecular systems in medici

3、ne, chemical industry and other related fields. Generally, these organic compounds have complex chemical structures, and the microstructure is difficult to be detected directly. In that case, Spectrometric Analysis of Organic Compoundscame into being. As the name implies, organic spectrum analysis i

4、s the effects oforganic compounds and external factors such as light and magnetic field, which can be captured to be the effective information. Through the unremitting efforts of previous scientists, this kind of information has a certain regularity.Therefore, organic spectral analysis is a systemat

5、ic explanation of the four major spectral techniques of organic compounds, namely, ultraviolet, infrared, nuclear magnetic and mass spectrometry.Through the course study, students can initially master the general method and universal technology of structural analysis of organic compounds; and throug

6、h in-depth study and practice of the four major spectra, they can comprehensively apply the four major spectral techniques to analyze those simple plane structure of organic compounds.In addition, this course also aims at the more complex problem of stereoconfiguration of organic compounds, and carr

7、ies out appropriate exploratory teaching, aiming to inspire students to consciously study and comprehensively master the structural characteristics and identification technology of organic compounds.2.設(shè)計(jì)思路：本課程的講解主要通過(guò)專一化和統(tǒng)一化兩種思路展開。所謂“專一化”，即四大波譜所涉及的每個(gè)章節(jié)都是獨(dú)立的一個(gè)知識(shí)體系。在這種情況下，需要針對(duì)每種波譜技術(shù)作以專一化的講解。旨在讓學(xué)生深刻掌握每種

8、波譜技術(shù)的基本原理、應(yīng)用技術(shù)手段、一般規(guī)律性核心參數(shù)、以及初步的解析步驟。只有專一化掌握了每個(gè)章節(jié)的核心技術(shù)，才有可能進(jìn)行有機(jī)化合物的綜合解析。所謂“統(tǒng)一化”，即幾乎所有的波譜技術(shù)都衍生于電子效應(yīng)。例如，紫外、紅外、核磁，都是不同波長(zhǎng)的光和有機(jī)化合物作用產(chǎn)生的能級(jí)躍遷，而被儀器捕捉到有效信號(hào)，這些信號(hào)進(jìn)而被用于結(jié)構(gòu)鑒定；而質(zhì)譜也離不開磁場(chǎng)和電子效應(yīng)。在這種情況下，需引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行統(tǒng)一化學(xué)習(xí)，即琢磨型、研究型學(xué)習(xí)。旨在在一個(gè)適當(dāng)?shù)膹V度和環(huán)境變量下，對(duì)四大波譜進(jìn)行統(tǒng)一化學(xué)習(xí)和應(yīng)用，達(dá)到觸類旁通、領(lǐng)會(huì)要旨的目的。對(duì)于本科生來(lái)講，“專一化”教學(xué)，是本課程教學(xué)和學(xué)習(xí)的核心環(huán)節(jié)，目的在于有機(jī)波譜解析知識(shí)和技

9、術(shù)的普適性學(xué)習(xí)。而“統(tǒng)一化”教學(xué)則放在后面章節(jié)的個(gè)別穿插，以及最后的綜合解析中，點(diǎn)到為止，啟發(fā)學(xué)生自我思考；僅對(duì)部分普適性理論進(jìn)行較深入探討。同時(shí)，通過(guò)課后答疑等環(huán)節(jié)，進(jìn)一步提升對(duì)本課程感興趣的學(xué)生。3. 課程與其他課程的關(guān)系：先修課程：大學(xué)物理、有機(jī)化學(xué)、高等數(shù)學(xué)；相關(guān)課程：天然藥物化學(xué)、有機(jī)分析、藥物分析、藥物合成。本課程與這四門課程聯(lián)系密切，基本上是上述四門課程的基礎(chǔ)之一。二、課程目標(biāo)本課程是針對(duì)有機(jī)波譜解析和有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)鑒定的唯一理論性和實(shí)用性課程，目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生在普適性層次上掌握有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)鑒定技術(shù)。通過(guò)課程學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能具備以下能力：基本掌握四大波譜，即紫外、紅外、核磁以及質(zhì)

10、譜的基本原理；基本掌握四大波譜的測(cè)試手段和一起設(shè)備及其一般應(yīng)用方法；重點(diǎn)掌握四大波譜的核心參數(shù)和一般解析規(guī)律；能夠針對(duì)每種波譜信息，提出可能的結(jié)構(gòu)特征；能夠針對(duì)四大波譜，進(jìn)行有效組合，進(jìn)行綜合解析；了解有機(jī)化合物立體結(jié)構(gòu)鑒定的一般方法及其應(yīng)用。三、學(xué)習(xí)要求要完成所有的課程任務(wù)，學(xué)生必須：（1）按時(shí)上課,上課認(rèn)真聽講，積極完成隨堂練習(xí)和測(cè)試。本課程將包含較多的隨堂練習(xí)、課后測(cè)試等活動(dòng)，出勤率是成績(jī)考核的組成部分。（2）按時(shí)完成單元測(cè)試和作業(yè)。單元測(cè)試何作業(yè)在Bb平臺(tái)上發(fā)布并限時(shí)完成。延期提交作業(yè)或測(cè)試認(rèn)為無(wú)效。（3）完成教師布置的適當(dāng)?shù)奈墨I(xiàn)閱讀和理論研究，部分內(nèi)容要求以小組合作和匯報(bào)形式完成。四

11、、教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容順序主題計(jì)劃課時(shí)主要內(nèi)容概述課外練習(xí)或?qū)嵺`內(nèi)容等1.緒論什么是波譜解析？11.1有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)研究的發(fā)展歷史1.2波譜解析的主要內(nèi)容有機(jī)波譜解析相關(guān)綜述性文獻(xiàn)閱讀及準(zhǔn)備小組匯報(bào)2.紫外光譜紫外光譜有什么用?22.1紫外吸收光譜的基本原理和基礎(chǔ)知識(shí)2.2紫外吸收光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系2.3紫外光譜的解析及應(yīng)用紫外光譜Bb平臺(tái)作業(yè)和測(cè)試；綜述性文獻(xiàn)小組匯報(bào)；課堂練習(xí)等。3.紅外光譜紅外光譜有什么用?43.1紅外光譜基本原理3.2特征基團(tuán)與吸收頻率3.2 特征基團(tuán)與吸收頻率3.3 紅外光譜的解析應(yīng)用紅外光譜Bb平臺(tái)作業(yè)和測(cè)試；紫外光譜應(yīng)用小組匯報(bào)；課堂練習(xí)等。4.核磁共振氫譜1H-NMR

12、有什么用？84.1 基本原理4.2核磁共振氫譜的主要參數(shù)4.3核磁共振氫譜測(cè)定技術(shù)4.4氫譜在結(jié)構(gòu)解析中的應(yīng)用氫譜Bb平臺(tái)作業(yè)和測(cè)試；紅外光譜應(yīng)用小組匯報(bào)；課堂練習(xí)等。5.核磁共振碳譜13C-NMR有什么用？65.1 碳譜的特點(diǎn)及主要參數(shù)5.2碳譜的種類5.3各類型碳核化學(xué)位移5.4碳譜在結(jié)構(gòu)解析中的應(yīng)用碳譜Bb平臺(tái)作業(yè)和測(cè)試；氫譜應(yīng)用小組匯報(bào)；課堂練習(xí)等。6.二維核磁技術(shù)1D-和2D-NMR有何區(qū)別？1二維核磁共振譜簡(jiǎn)介（了解）課堂討論7.質(zhì)譜技術(shù)MS有什么用?67.1 基本原理7.2質(zhì)譜中有機(jī)分子裂解及主要離子7.2質(zhì)譜中有機(jī)分子裂解及主要離子7.3現(xiàn)代質(zhì)譜技術(shù)7.4質(zhì)譜技術(shù)在結(jié)構(gòu)解析中的

13、應(yīng)用質(zhì)譜Bb平臺(tái)作業(yè)和測(cè)試；核磁應(yīng)用小組匯報(bào)；課堂練習(xí)等。8.綜合解析如何綜合解析?28.1 概述8.2 綜合解析的思路和過(guò)程8.3 綜合解析實(shí)例質(zhì)譜應(yīng)用小組匯報(bào)；課堂練習(xí)等。9.構(gòu)型技術(shù)如何確定立體構(gòu)型?1有機(jī)化合物的立體化學(xué)及其確定方法課堂討論10.答疑如何學(xué)好本課程？1課堂答疑五、參考教材與主要參考書1、選用教材：波譜解析（第2版），“十三五”規(guī)劃教材，人民衛(wèi)生出版社，2016年3月出版。2、主要參考書：1The Systematic Identification of Organic Compounds, Eighth Edition, Ralph L. Shriner，Wiley，2

14、003.2Structure Determination of Organic Compounds, Tables of Spectral Data, Fourth Edition, ErnPretsch，Springer，2009.3 Spectrometric Identification of Organic Compounds, Eighth Edition, Robert M. Silverstein，Wiley，2014.六、成績(jī)?cè)u(píng)定（一）考核方式AA.閉卷考試 B.開卷考試 C.論文 D.考查 E.其他（二）考核方法：過(guò)程性考核（課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、單元測(cè)試、小組報(bào)告和附加作業(yè)等）保證學(xué)生跟上課程進(jìn)度、保證教學(xué)效果；期末考核為閉卷考試。課