Принципы зеленой химии в учебной лаборатории органической химии: экологически безопасный синтез бананового масла и аспирина

Abstract

В этом исследовании рассматривается, как курсы органической химии для студентов бакалавриата могут включать концепции зеленой химии. В нем дается краткое изложение результатов и объясняется обоснование интеграции экологически безопасных практик в образование. Цель статьи – продемонстрировать возможные преимущества включения тем зеленой химии на фундаментальный уровень преподавания органической химии путем изучения стратегий преподавания и предоставления тематических исследований. Особое внимание уделяется преобразующему влиянию интеграции на обучение студентов и более широкий экологический ландшафт, который способствует более устойчивому и экологически чистому подходу к химическому образованию. В статье приведены примеры лабораторных занятий, демонстрирующие применение концепций зеленой химии при синтезе бананового масла и ацетилсалициловой кислоты. Благодаря этим экспериментальным работам укрепляются теоретические знания учащихся по стереохимии, реакционным процессам, синтезу и анализу органических молекул. В частности, синтез аспирина и изоамилацетата помогает объяснить процессы реакций этерификации и ацетилирования. Кроме того, демонстрируя основные методы, такие как экстракция, отгонка и перекристаллизация, эксперименты такого типа помогают студентам бакалавриата стать более опытными в лабораторных условиях.This study explores how undergraduate organic chemistry courses may incorporate green chemistry concepts. It gives a summary of the findings and explains the rationale for integrating ecologically friendly practices into education. The article aims to demonstrate the possible benefits of incorporating green chemistry topics at the fundamental level of organic chemistry instruction by examining teaching strategies and providing case studies. Emphasis is placed on the transformative impact of integration on student learning and the broader environmental landscape that promotes a more sustainable and environmentally friendly approach to chemistry education. The article includes examples of laboratory exercises, featuring the application of green chemistry concepts in the synthesis of banana oil and acetylsalicylic acid. Through these experimental works, students' theoretical knowledge of stereochemistry, reaction processes, and the synthesis and analysis of organic molecules are strengthened. In particular, the aspirin and isoamyl acetate synthesis helps explain the processes of the esterification and acetylation reactions. Additionally, by demonstrating essential techniques like extraction, reflux, and recrystallization, these types of experiments help undergraduate students become more proficient in the lab.Бұл зерттеу бакалавриат органикалық химия курстары жасыл химия тұжырымдамаларын қалай қамтитынын зерттейді. Мақалада зерттеу нәтижелерінің қысқаша мазмұны берілген және тұрақты тәжірибелерді білім беру жүйесіне енгізудің негіздемесі түсіндіріледі. Мақаланың мақсаты – оқыту стратегияларын зерттеу және кейстерді ұсыну арқылы органикалық химияны оқытудың іргелі деңгейіне жасыл химия тақырыптарын енгізудің мүмкін болатын артықшылықтарын көрсету. Бұл интеграцияның студенттердің оқуына және қоршаған ортаны кеңірек санасына түрлендіруші әсеріне ерекше назар аударылады, бұл химияны оқытуға неғұрлым тұрақты және экологиялық тұрғыдан таза көзқарасқа ықпал етеді. Мақалада банан майы мен ацетилсалицил қышқылының синтезінде жасыл химия ұғымдарын қолдануды көрсететін зертханалық жаттығулардың мысалдары келтірілген. Осы эксперименттік жұмыстардың арқасында студенттердің стереохимия, реакция процестері, органикалық молекулалардың синтезі мен анализі туралы теориялық білімдері нығаяды. Атап айтқанда, аспирин мен изоамилацетаттың синтезі этерификация және ацетилдену реакцияларының процестерін түсіндіруге көмектеседі. Сонымен қатар, экстракция, дистилляция және қайта кристалдану сияқты негізгі әдістерді көрсету арқылы эксперименттердің бұл түрлері бакалавриат студенттеріне зертханалық жағдайда неғұрлым білікті болуға көмектеседі.