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[八九点钟]展英才之俊采 瞰化学之雄州

陈浩天/四川省成都市新都一中

2023-11/总第332期

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升入初三后,我对化学产生了浓厚的兴趣,喜欢看着各种化学物质像变魔术一般互相转变。了解到英才计划可以为中学生提供做科研的平台后,我立刻报了名。最终顺利通过笔试和面试,进入四川大学化学学院,跟随游劲松教授、杨宇东副教授接受为期1年的培养。


锁定研究目标——咪唑类化合物

一天清晨,我与同研究方向的学员齐聚四川大学化学实验室,导师向我们介绍了英才计划项目的培养目标,给我们展示了实验室的科研方向、科研成果。四川大学化学学院的主要研究方向为有机化学,在导师的推荐下,我从《基础有机化学》和《有机杂环化合物》等教材学起,开始梳理和掌握必要的有机化学知识。

有机方法学研究要求研究人员对有机反应的机理和本质有较为深入的了解。通过学习大学教材,我对不同的杂环结构中杂原子的杂化类型和分子电性有了认识,也与导师、师兄围绕阅读过程中的疑惑进行了讨论。在导师的指导下,我还学习了国内外文献的检索方法,了解了不同杂环化合物的反应特征及最新研究进展,最终选定“咪唑类化合物的选择性N1-氘代甲基化反应研究”作为研究课题。

说起“咪唑”,可能大家不太了解这类物质的化学性质,但咪唑环广泛存在于生物活性分子中。在医药领域,咪唑类化合物常用于制造抗癌药物、抗真菌药、支气管哮喘药物和防斑疹剂;在农药方面,咪唑常用于制作除草剂、杀虫剂、杀菌剂。甲基咪唑类化合物在食品分析领域常被列为农药残留、兽药残留等限制类化合品的检测对象,其氘代化合物在食品检测领域有着重要且广泛的应用。通过直接N-甲基化是构筑N-甲基咪唑类化合物最直接的方法,但由于咪唑N1和N3位上的氢原子可通过互变异构的方式进行迁移,实现咪唑类化合物选择性N1-甲基化通常比较困难。另外,氘代甲基化试剂由于制备困难、价格昂贵等原因,其种类相对于非氘代甲基化试剂要少很多。


“多次分类”方法助渡难关

不同于在学校实验室做的简单无机实验,有机实验的体系处理更为复杂。在确定研究课题后的2个月里,我几乎每周六下午都会进入实验室,希望多学习一些实验方法和技巧,争取尽早独立完成实验。经过观摩学习,我逐渐开始在导师的监督和指导下进行萃取、干燥、配置展开剂、点板和过柱等实验操作。在认真学习实验安全知识后,导师也尽可能多把实验交由我独立完成。虽然前期经历了不少磕磕绊绊,但多次的动手操作让我的实验技能得到了明显的提高。


陈浩天

2022级英才计划化学学科学员

就读于四川省成都市新都一中,师从四川大学化学学院游劲松教授。培养期间完成课题“咪唑类化合物的选择性N1-氘代甲基化反应研究”。获第35届中国化学奥林匹克竞赛(初赛)二等奖,丘成桐中学科学奖中国赛区二等奖,第38届成都市青少年科技创新大赛一等奖。


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