波谱解析
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课程评价
spContent=波谱解析课程是面向中药学、药学等相关专业本科生的核心专业基础课程,是探索未知化合结构的最主要的手段。本课程内容安排合理,科学严谨,紧扣大纲,思路清晰,重点难点突出,将抽象理论形象化,具有大量实际图谱解析实例,突出药学特点,强调结构解析方法的介绍,侧重学生实际解谱能力的培养。
—— 课程团队
课程概述

 《波谱解析》是应用紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、核磁共振光谱(NMR)和质谱(MS)等现代物理手段研究有机化合物化学结构的一门学科、是现代有机化合物结构测定最主要的手段。本课程由以著名天然药物化学家赵守训、闵知大教授为代表的老一辈科学家创建于上世纪八十年代,是我国最早独立设置的《波谱解析》课程之一。课程以有机化学、分析化学等学科为基础,是探索未知化合物结构的最主要的手段,随着药学、化学等学科的飞速发展,波谱解析已经渗透到与之相关的各个领域,成分中药学、药学、化学、生物学工作者必须掌握的一门学科。

近年来课程教学团队不断更新和调整教学内容,提出了培养计划要求的大纲,建立了具有专业特色鲜明的完整课程教学体系。课程资源由课程团队教师完成并长期在教学和网络课程中使用,内容安排合理,科学严谨,紧扣大纲,思路清晰,知识点和技能点突出,将抽象理论形象化,具有大量实际图谱解析实例,强调结构解析方法的介绍,侧重学生实际解谱能力的培养。此外,教学手段现代化教学形式多样化,注重网络教学。

《波谱解析》的学习可为后续的《天然药物化学》、《药物化学》、《药物分析》等课程的学习奠定基础。本课程注重基础知识和基本技能的培养,同时注意介绍波谱解析的新技术和新方法,并侧重培养学生实际解析图谱的能力。学生通过学习,最终能够具有独立解析各种小分子化合物图谱的能力。

1. 教学内容贴近实际需求,并体现药学特点

在我国中药学专业本科生培养现状充分调查研究的基础上,针对我国中药学人才培养的薄弱环节,本课程对教学内容进行优化,结合药学专业,贴近实际研究,使课程更具有专业特色:

本课程充分发挥中国药科大学在药学科学领域内学科齐全资源丰富的优势,在教学过程中兼顾天然化合物和合成化合物的结构特点和波谱特征,使得课程适应范围更加广泛,保证学生能够适应后期专业课程的学习和实际需要;

     同时,根据目前实际解谱流程和各学科教学内容设置 如:IRUV等手段已经很少使用,且两部分在中药学/药学相关学科分析化学中已详细介绍),故本课程对此部分教学内容进行了初步改革,仅简要介绍IRUV (自学、仅2课时),以NMRMS和综合解析三部分内容作为教学重点。

     国内外同类课程多以波谱技术的原理、测试方法以及数据影响因素为主,本课程的突出特点在于结合药学专业特点侧重培养学生实际解析图谱的能力,提供大量实际图谱解析教学和相关练习题,最终达到独立解析各种小分子化合物图谱的目的。

2. 积极运用信息技术,同时努力探索在线教学的方法改革

本课程难度大、基础知识部分理论性强,实际运用却具有实用性、技术性、综合性,多数学生反映该课程学习难度大,故课程团队采用多样的教学方法,积极运用信息技术:

课程团队精心组织教学,通过提问式、研讨式等多种方式,深入地介绍应用各种图谱的不同参数得到化合物结构信息的方法;侧重解析思路的教学,培养学生的科学思维,提高学生对基本理论和技能的掌握。

同时,本课程积极运用信息技术,并已长期使用在课堂教学和网络讨论等形式。注重网络教学平台建设,利用动态网络扩增资源,发布通知,布置作业,学术咨询和教学咨询,在资料下载中增加学生作品,通过在线留言进行答疑,增强与学生的互动。在网络上提供了大量参考资料,多种形式的教学视频(扣像拍摄、PPT录屏、动画等),吸引学生通过课程网页学习,使大多数同学逐步养成通过课程平台学习的习惯。教学团队也花了大量时间组织教学材料、通过网络与学生交流。


授课目标

《波谱解析》的学习可为后续的《天然药物化学》、《药物化学》、《药物分析》等课程的学习奠定基础。本课程注重基础知识和基本技能的培养,同时注意介绍波谱解析的新技术和新方法,并侧重培养学生实际解析图谱的能力。学生通过学习,最终能够具有独立解析各种小分子化合物图谱的能力。


课程大纲
预备知识

 具备大学本科水平的有机化学、物理学知识水平。


证书要求

  

考核方式

考核详细说明

学习占比(%)

     

包括学生提问,讨论等

5

     

学生收到的所有作业的加权分数,未提交作业则当次作业按分计

15

随堂测验

每个教学视频中插入的随机测试

20

期末考试

针对整门课程的知识点、解谱能力测试

60

总计

按权重比例计算最终分数

100

备注:本校学生的线上成绩只占学校总成绩的百分之四十。

此课程暂无证书。



参考资料

教材:

   1. 《波谱解析》(第二版) (本科药学孔令义 主编人民卫生出版社. 2016年3

参考书目:

      1.《复杂天然产物波谱解析》孔令义 编著. 中国医药科技出版社. 20129.

      2.《有机化合物波谱解析》张正行 主编. 人民卫生出版社. 20098.

      3.《有机光谱分析》张正行 主编. 人民卫生出版社. 20098.

      4.《波谱解析》(第一版) (本科药学)孔令义 主编人民卫生出版社. 20117


常见问题

1.化学位移能够提供的信息?

化学位移可以提示质子所处化学环境,氢谱中各种基团的化学位移变化很大,不易记忆,

但只要牢记几个典型基团的化学位移就可以解决很多问题。如:甲基0.8~1.2ppm,连苯环

的甲基2ppm 附近,乙酰基上的甲基2ppm 附近,甲氧基和氮甲基3~4ppm,双键5~7ppm,

苯环7~8ppm,醛基8~10ppm,不连氧的亚甲基1~2ppm,连氧的亚甲基3~4ppm。

2.偶合常数可以给出哪些结构信息?

可以从偶合常数看出基团间的关系,邻位偶合常数较大,远程偶合常数较小。还可以利

用Kapulus 公式计算邻位氢的二面角。对于有双键的化合物,顺式的氢之间偶合常数为6~

10Hz,反式的氢之间偶合常数为12~16Hz。

3.质子偏共振去偶可以用来确定碳的类型,为什么现在常用DEPT 谱,而不同质子偏共振

去偶谱?

质子偏共振去偶区分伯、仲、叔、季碳的方法是根据裂分成四重、三重、二重和单峰,

如果峰离得近会产生重叠,不容易解析,而DEPT 区分伯、仲、叔、季碳的方法是根据峰向

上或向下,峰不会重叠,并且质子偏共振去偶的灵敏度比DEPT 法的灵敏度低得多,所以现

在常用DEPT 谱区分碳的类型。

5.解析合成化合物的谱、植物中提取化合物的谱和未知化合物的谱,思路有什么不同?

合成化合物的结果是已知的,只要用谱和结构对照就可以知道化合物和预定的结构是否

一致。对于植物中提取化合物的谱,首先应看是哪一类化合物,然后用已知的文献数据对照,

看是否为已知物,如果文献中没有这个数据则继续测DEPT 谱和二维谱,推出结构。对于一

个全未知的化合物,除测核磁共振外,还要结合质谱、红外、紫外和元素分析,一步步推测

结构。