諾貝爾獎在有機化學教學中的滲透

密霞

【摘要】傳統(tǒng)的有機化學課程內(nèi)容注重基礎理論和基礎反應，有意識地將諾貝爾獎成果融入教學中，不僅豐富教學內(nèi)容，拓寬學生的知識面，還能激發(fā)學生學習有機化學的興趣。本文結合自身教學實踐，列舉在有機化學教學中滲透諾貝爾獎的幾個實例。

【關鍵詞】有機化學 教學方法 諾貝爾獎

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）03-0116-01

諾貝爾獎是以瑞典著名化學家阿爾弗雷德·貝恩哈德·諾貝爾（Alfred Bernhard Nobel）的部分遺產(chǎn)作為基金在1900年創(chuàng)立的。諾貝爾獎分設物理、化學、生理或醫(yī)學、文學、和平五個獎項，以基金每年的利息或投資收益授予世界上在這些領域對人類做出重大貢獻的人，于1901年首次頒發(fā)。一個多世紀以來，諾貝爾獎尤其是自然科學獎（物理、化學、生理或醫(yī)學），在相當大的程度上反映了人類社會科技進步的發(fā)展情況和重要成就，極大地推動了社會的進步。

有機化學課程理論、概念、反應眾多，需要理解記憶的內(nèi)容很多，這也是學生普遍認為有機化學難學的原因之一。通過課堂上引入諾貝爾獎實例，將所授知識與有關諾貝爾獎成果相結合，使學生通過諾貝爾獎對化學的發(fā)展過程、科學前沿有所把握；同時可以拓寬知識面，增加學生學習有機化學的興趣，激發(fā)學生積極探索和強烈的求知欲，使他們學會善于發(fā)現(xiàn)問題并找到解決問題的方法和途徑，從而培養(yǎng)他們的科學素養(yǎng)。根據(jù)藥學專業(yè)有機化學的教學內(nèi)容與教學要求，列舉在有機化學教學中引入諾貝爾獎的幾個實例。

在稠環(huán)芳烴的學習中，向學生介紹一類特殊的芳烴化合物“富勒烯”，它的特殊結構在于整個分子結構中沒有氫原子，即具有很大的不飽和度，而且具有芳香性。富勒烯是碳元素的第三種存在形式，它的發(fā)現(xiàn)者為三位不同研究方向的科學家Carl、Smalley和Kroto，他們也因此獲1996年諾貝爾化學獎。這些像足球一樣的物質(zhì)有什么特別的用途呢，這自然引起了學生的濃厚興趣。至今，圍繞富勒烯的一門新型碳化學已經(jīng)發(fā)展起來，創(chuàng)造出很多新穎的有機化合物以及新性能的高分子材料，在材料、超導、磁性、光學、催化、及生物等方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，得到廣泛的應用。另外，在抗艾滋病毒、酶活性抑制、切割DNA、光動力學治療等方面具有獨特的功效。富勒烯的發(fā)現(xiàn)告訴我們，具有不同經(jīng)驗和研究目標的科學家的通力合作可以創(chuàng)造出意外和迷人的結果。

又例如，在立體化學一章中，針對如何獲得光學純化合物，教材上只介紹了幾種傳統(tǒng)的外消旋體拆分方法。在這里向學生介紹，通過不對稱催化合成的方法，利用手性催化劑由潛手性的物質(zhì)直接獲得高純度的光學活性物質(zhì)，這一領域也是不對稱合成的研究熱點之一。在不對稱催化合成研究領域中做出杰出貢獻的三位科學家Knowles、Noyori和Sharpless共同獲得了2011年諾貝爾化學獎。事實上，自1968年Knowles等首次實現(xiàn)不對稱催化反應以來，這一研究領域已取得了巨大的進展，并且成為工業(yè)上，尤其是制藥工業(yè)上獲得手性物質(zhì)最重要、最有效的方法。例如，Knowles等人將不對稱氫化應用到治療帕金森綜合征的藥物L-多巴的合成，并投入商業(yè)化生產(chǎn)，取得巨大的成功；Astra公司成功實現(xiàn)了經(jīng)不對稱催化氧化制備治療胃潰瘍藥物左旋奧美拉唑，并實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)；Blaser等人基于不對稱催化氫化有效改進除草劑 （s）-異丙甲草胺的制備工藝，在Solvias公司實現(xiàn)了年產(chǎn)1萬噸的生產(chǎn)規(guī)模。立體化學是探討有機化合物分子結構和反應立體性的學科，是有機化學的基礎理論之一，對藥學院藥學專業(yè)的本科生尤為重要。而該部分內(nèi)容抽象難懂，學生難免會覺得枯燥，失去興趣，從而通過諾貝爾化學獎的引入激發(fā)學生的學習熱情。

再例如，在天然藥物萜類化合物的學習中，向學生介紹一種抗瘧特效藥青蒿素，它的發(fā)現(xiàn)挽救了全球特別是發(fā)展中國家的數(shù)百萬人的生命。中國科學家屠呦呦因創(chuàng)制新型抗虐藥——青蒿素和雙氫青蒿素，與另外兩名科學家共同分享了2015年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎，是首個獲得諾貝爾獎的本土科學家。青蒿素的發(fā)現(xiàn)過程艱辛曲折，折射出我國老一輩科學家在科學研究中認真鉆研，鍥而不舍的科研精神。通過此例使學生認識到科學研究是一個艱苦、需要長期積累的過程，也使學生體會到科學精神的內(nèi)涵和本質(zhì)，同時培養(yǎng)他們的團隊精神、合作精神和愛國精神。

在科技飛速發(fā)展的今天，隨著社會對高素質(zhì)創(chuàng)新人才的需求，作為人才培養(yǎng)的主力軍，教師的教學內(nèi)容也應與時俱進。在教學過程中，有意識地融入諾貝爾獎實例，不僅拓寬學生的知識面，增加見識，激發(fā)學生學習有機化學的興趣，重要的是基于此能夠意識到有機化學的學習目的和重要意義，并將知識的應用作為最終目標，應用到解決社會的實際問題中。同時，還能提高學生的科研意識及科學素養(yǎng)，從而培養(yǎng)出更適合科技發(fā)展的創(chuàng)新型人才。

參考文獻：

[1] 石先瑩. 科研成果在有機化學教學中的滲透[J].陜西師范大學化學化工學院， 2015.

[2] 趙士舉等. 諾貝爾獎在高校化學教學中的“催化劑”作用[J]. 時代教育， 2015.

[3] 吳毓林.青蒿素——歷史和現(xiàn)實的啟示[J].化學進展， 2009.

[4] 丁奎嶺等.不對稱催化新概念與新方法[M] .化學工業(yè)出版社， 2009.