11月10日，澎湃新聞一篇“課程枯燥，就業(yè)不易？這款教學平臺專為化學化工專業(yè)設計”，引發(fā)了很多業(yè)內(nèi)人士重新思考連續(xù)流技術(shù)。今天我們就給大家介紹荷蘭radboud university 的floris rutjes教授，于2017年發(fā)表的一篇“化學教育中的連續(xù)流動化學”的文章，看看歐洲學者是如何看待連續(xù)流教學的。
雖然連續(xù)流化學在學術(shù)研究和醫(yī)藥中間體及精細化學品制造方面正在穩(wěn)步增加，但連續(xù)流化學在教育項目中缺乏廣度和深度。這篇文章探討了流動化學在化學教育各個階段的可能性和重要性。
關鍵詞：連續(xù)流化學、化學教育、教學模塊、可持續(xù)化學
連續(xù)工藝在大規(guī)模生產(chǎn)化學品方面有著悠久的歷史。事實上，大部分大批量生產(chǎn)化學品都是采用連續(xù)的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的。例如，石油化工和一些基礎大化工。
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近二十年以來，連續(xù)流化學已在合成化學中得到廣泛應用，醫(yī)藥和精細化工行業(yè)認識到在微通道反應器中連續(xù)進行化學反應的好處。本質(zhì)安全性、相對良好的傳質(zhì)和傳熱、對反應條件的良好控制以及反應的可重復性和放大性，使得化學家越來越多地使用連續(xù)流動反應器。
此外，精細化工和制藥工業(yè)中的工藝化學家越來越熱衷于將連續(xù)流動反應應用于新工藝?？紤]到流動化學的優(yōu)勢及其在制藥和精細化工生產(chǎn)中日益重要的地位，化學教育中對流動化學的推廣也顯得尤為重要。
現(xiàn)狀是不是這樣呢？目前大學化學系學生的教育在很大程度上仍然是通過傳統(tǒng)的化學實驗課進行的，這些實驗課是由間隙式反應燒瓶實驗組成的。
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在這篇綜述中，作者將強調(diào)化學系學生職業(yè)生涯中各個階段應該完善化學教育的機會。研究重點是普通高校的化學課程。
學士學位課程
學士學位課程顯然是高等化學教育中基礎的部分。在這個階段的學習，通常與未來研究還沒有明確的聯(lián)系，知識來源主要集中在化學和化學反應基本方面的教學。
在過去的幾十年里，化學教育在這一部分并沒有發(fā)生太大的變化，顯然它已經(jīng)落伍了。高校需要打破傳統(tǒng)模式，改變思維，遵循科技研究的發(fā)展趨勢，滿足新知識和新技術(shù)的需求，在這一階段引入流動化學是非常重要的。
引入新的基礎培訓需要的流動化學知識，教學課件以及適合在化學實驗課中使用的流動化學實驗設備。更重要的是，這需要高校和教師具有遠見卓識，愿意投入時間和金錢，將流動化學原理納入基礎實驗課。
有了流動化學的專業(yè)知識和詳細的實驗步驟，就可以很容易地應用于本科教學中。一些連續(xù)流設備的供應商就可以提供教學模塊，設備及案例使用。
碩士項目
與學士學位課程相比，這些課程通常在教育和研究之間有更強的聯(lián)系。在許多國家，碩士教育的一個主要部分是在科研組中的科學訓練(實習)。因此，學生可以選擇涉及連續(xù)流化學的研究課題，從而獲得這一領域的經(jīng)驗。
流動化學的領域非常廣泛，通過連續(xù)化學的研究，不但可以改進傳統(tǒng)的釜式反應，使之更加和安全，也可以研究一些釜式反應難于實施的危險的化學反應和特殊領域。
殊領域包括光化學和光氧化還原化學 ，這兩個傳統(tǒng)上都是有限制的應用。因為涉及到光的反應是很難放大生產(chǎn)。然而，流動化學的出現(xiàn)大大促進了光化學反應和光氧化還原化學反應的廣泛應用，因為連續(xù)過程使光化學過程易于擴展。目前，流動光氧化還原化學反應的數(shù)量呈現(xiàn)巨大增長，這也導致了更大比例的碩士生投入到這一領域。
流動化學相對于間歇化學有特殊優(yōu)勢的其他領域包括酶反應、危險快反應和高溫、高壓、放熱量大的反應，所有這些領域都將為研究生提供極大的就業(yè)和研究的機會。
博士項目
類似的觀點也適用于流動化學的博士教育。作者認為，應該鼓勵博士生在自己的研究項目早期開展流動化學研究。
博士生研究人員早期在學校接受關于流動化學的培訓，然后起草研究計劃，在他們自己的研究項目中實施流動化學。在一些案例中，通過實驗博士研究人員認識到流動化學的優(yōu)勢，由此獲得了非常好的研究成果。
事實上, 在流動條件下進行反應是有利的。因為對反應條件有更好的控制，從而使反應過程具有重現(xiàn)性和拓展性。
如今，越來越多的商業(yè)書籍為連續(xù)流反應提供了豐富的理論和實際案例，進一步激勵了博士生從事連續(xù)流化學。此外，越來越多的流化學反應包括工業(yè)化案例在會議及有機化學合成進展中得到發(fā)表。不斷鼓勵著博士生思考流動化學的新的可能性，并將其應用到自己的項目中。
綜上所述，在過去的二十年中，連續(xù)流化學已經(jīng)逐步上升到有機合成的重要領域，對精細化學品和藥品的研究和生產(chǎn)具有重要意義。
我們相信，流動化學進行化學反應的新方法將在今后的研究中，帶來目前無法預見的機遇。這也需要資深的化學家承擔起社會責任，在化學教育的每個階段盡可能多地鼓勵使用連續(xù)流化學，并培養(yǎng)更多的連續(xù)流化學人才。
參考文獻： doi: 10.1556/1846.2017.00023 j. flow chem.