服务案例

（一）内容介绍

本虚拟仿真实验分为5个模块，模块1，2-溴苯乙腈的制备；模块2，3, 4-二甲氧基苯基硼酸的制备；模块3，联苯腈化合物制备；模块4，β-芳基乙胺化合物制备；模块5，生物碱Buflavine合成。

模块1，2-溴苯乙腈的制备

（1）选择佩戴防护用品

（2）光催化自由基溴代反应

（3）减压蒸馏

模块2，3, 4-二甲氧基苯基硼酸的制备

（1）双排管氮气置换操作

（2）叔丁基锂取用操作

选择叔丁基锂的取用方式

将吸取叔丁基锂的注射器的长针头裸露在空气中，发生着火现象。

模块3，联苯腈化合物制备

手套箱内操作

模块5，生物碱Buflavine合成

拖拽分子结构上的氢或碳编号至核磁谱图峰位置下端，进行归属。

（二）实验的特色和亮点

功能有机分子（药物、材料等）的全合成或多步合成是一项复杂和具有挑战度的工作，对训练学生实验技能和创新思维有重要的作用。众所周知，这些功能分子的合成往往涉及复杂的反应过程，不仅会用到一些特殊的试剂，而且需要各种复杂的高成本的苛刻反应条件，另外这些有机分子的完整合成需要很长的反应时间。因此，实际的教学实验中，由于时空限制，很难让学生完成全流程和系统化的学习。而虚拟仿真技术可以解决有机分子全合成中周期特别长、高成本、高消耗、毒性大、高危害的难题，通过虚拟时空，让学生使用VR技术，模拟每个实验的真实场景，让学生在短时间内全参与方式完成实验，掌握有机功能分子的多步合成，促进学生理论实际紧密结合，掌握平时线下实验难于实现的实验训练，从而感受科学家完成一项工作的繁琐与难度，培养学生综合能力，激发学生创新欲望和创新思维。

本实验项目选择具有生物活性的生物碱 Buflavine 的全合成，将诺贝尔化学奖的反应等前沿内容引入教学，依托虚拟仿真软件系统，模拟实验场景和实验仪器，并结合动画演示、真实操作视频等，同时将“反应周期长”、“高危特殊试剂”、“剧毒化合物”、“高成本实验”等无法在实体实验中开展教学的步骤有机融合在同一项目中，结合《有机合成实验》《综合化学实验》等课程的探究性实验，以虚补实，以虚促实，有效解决了传统课堂中系统性和完整性不足的问题。具体实验目的：

（1）掌握诺贝尔奖 Suzuki 反应的原理和操作；

（2）熟悉光催化自由基溴代反应操作和机制；

（3）掌握叔丁基锂、氰化钠、液溴等高危和剧毒试剂的安全使用方法及后处理规程；

（4）掌握手套箱、光反应器、核磁共振仪的使用；

（5）系统理解生物碱 Buflavine 全合成和多步反应的操作技能；

（6）通过项目实验，进一步加强实验安全意识和环保意识，激发学生创新意识。