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有机合成操作的经验总结

2024-01-21 05:42| 来源: 网络整理| 查看: 265

【 有机合成中常见的危险反应 】

(5) 无水无氧操作:玻璃仪器要烘干( 120 度左右), 瓶口处用橡胶塞以便注射器的使用;要氮气置换至少三次;用重新处理的溶剂。另外一种比较方便的不需要烘箱的干燥容器的方法下方Schlenk技术的文章里面有介绍。

有机金属试剂的量取和转移:取少量时用注射器,要用氮气球置于试剂瓶上避免负压. 大量使用时用聚四氟乙烯导管氮气压出.【 Schlenk技术及无水无氧操作中物料的转移 】【 叔丁基锂的取用必须要用双头针吗? 】

(6)NaH,LAH,Na,K,Li 的使用:注意安全使用!取 LAH 时不可用铁制勺,用木制或塑料的;Na、K、Li 保存于石蜡油或煤油中,使用前用石油醚洗涤。【 有机合成中常见的危险反应 】

(7)催化加氢反应:一定要做好氮气和氢气的置换(至少 3 次);Pd/C、Raney-Ni 易于自燃!加料和后处理环节最容易自燃,做此类反应时一定要清空实验台,将灭火毯放在手边,随时准备灭火。【 叠氮还原制备胺 , 硝基加氢还原为胺 】

反应的跟踪和检测

监测反应是反应成功的关键。监测手段:TLC 是最重要简便直接的;NMR是终极手段, 其它还有 LC-MS、HPLC、GC、GC-MS、IR、UV、X-Ray 等辅助手段。【 TLC薄层层析技术 】【 核磁相关知识文章链接 】【 LCMS基础 】

何时监测:可通过实验现象,如温度和颜色的变化,气体或沉淀的析出等。一般反应半个小时要监测;从快速到慢的反应,可从几分到几小时内监测;过夜反应: 过夜前后要监测。涉及金属活性试剂无水无氧反应或要求绝对无氧的偶联反应,最好用三颈瓶投反应,监测时,无需打开反应体系,直接用长针头吸取少量反应液监测即可。

反应的后处理和产物的纯化

后处理是根据反应物质的物理化学性质进行的。

先通过萃取(主要是除去大部分的盐、高沸点极性溶剂等)、酸碱洗、过滤等得到粗产品。

粗产品进一步精制。一般通过重结晶、柱层析、Pre-HPLC、Pre-TLC、蒸馏、升华等;其中打浆、重结晶、柱层析是最重要的手段!掌握好这三个手段是合成技能提高的重要标志!

【 反应后处理的常规方法 】【 柱层析技术 】【 爬大板有什么奇技淫巧? 】【 重结晶 】【 三氯氧磷参与的反应的后处理及注意事项 】【 巨臭的硫醇在实验室中怎么操作?且看标准流程 】【 涉及有机锡试剂的后处理 】【 常见的三种打浆操作,总有一款适合你,赶紧收藏! 】

工作安排

合理安排工作:小试和放大要交叉进行,保持二者的连贯性。项目需优化的要一次性想到文献中提到的所有方法,集中起来平行反应。切不可等一个小试完了再进行下一个,时间是最重要的!!!

没有接触过的反应最好上午做,便于跟踪反应;4~5 个小时未进行完且转化率低时可考虑改变反应条件,如提高反应温度。

小试和放大

小试:小试非常重要!从毫克(mg)到数十克(g)不等,一般满足项目后面 4~5 步以上的反应,且每步要留有几十毫克的标准样品,最好是要有核磁谱图,尤其是新项目关键中间体必须有正确核磁谱图方可进行放大实验。

小试操作必须严格,尤其是对金属试剂参与的反应一定要用新制干燥的溶剂。

小试一定要有结论:严格按照文献后处理操作不擅自改动,是否得到目标物,产率如何,分离纯化方法是什么,等等。【 有机合成中让你崩溃的瞬间:为什么不能重复别人的反应? 】

放大: 放大要非常谨慎!

小试得到正确结论后方可放大,第一次放大到十倍。谨记:不可盲目放大!不可把原料一次性放大,否则出了问题无法挽回!要循序渐进,可平行几个反应,集中后处理。比如最常见的Pd/C还原反应,钯碳吸收氢气是放热的,小试时热效应不是很明显。如果放大到100g级别,热效应就已经非常显著了,反应体系会迅速升温( 50到60℃),如果控制不好很可能会喷料,钯碳一旦喷出后果不堪设想,势必会引发火灾。

严格按照小试的条件。

对前一两步中间体的制备,如果是反应简单,产率高的,原料廉价的可不经过小试直接放大,节约宝贵的时间!!!但反应要严格监控。

项目进行中的原则

优先选择已有的文献方法,鼓励有自己的想法。

路线和工作计划确定后不可轻易更改。

要准确计算起始原料的用量,避免从头来过。

最好是每步中间体要得到纯品;不可将粗品进行到底,特别是在最后一步反应前,中间体必须进行纯化!

总结

从现象和本质上理解反应,每一个反应首先要搞明白机理【 有机合成中常见的基础理论规则 】,再投反应。

设置要 合理,监测要 及时,后处理要 小心,纯化手段要 省事,

小试 非常重要,放大要 非常谨慎!

项目安排要流畅。返回搜狐,查看更多



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