加料和淬滅順序關乎有機反應成敗

2021-02-15 有機合成路線

走進合成類化學實驗室映入眼帘的是在攪拌中的瓶瓶罐罐,瓶子混合物含有多種組分,溶劑,反應試劑,催化劑等等,我們都知道這些化學物質加到瓶子裡總會有個先後順序。反應結束後,是把體系加到水中淬滅,還是水加到反應體系中淬滅等等。這些都需要我們做出選擇。做過有機實驗的朋友們應該有不少都體驗到過加料順序的不同從而導致反應出現問題的,有的徹底沒有產物,全是副產物,有的則可能是產物很少,絕大部分是副產物。對於一些簡單的反應,熱效應較小的,無特殊副反應的反應,反應加料順序影響可能不大;而對於一些熱效應較大的,那麼加料順序對反應的影響就可能很大了。此外,特別強調一點,小試反應沒問題的,放大時千萬不要隨意更改加料順序和反應條件,這樣很容易出問題

在這裡和大家分享兩個比較常見的例子。第一個是稀硫酸的配置,從接觸化學的第一天起,老師就告訴我們必須要將濃硫酸慢慢滴加到水中,而不是將水直接滴加到濃硫酸中,這樣會很危險。此外,三氯氧磷參與的反應情況與配置稀硫酸類似,反應結束後,將三氯氧磷體系邊攪拌邊加到水中(冰水或常溫水),切不可加反,否則有爆炸的危險。

我們來看一看下面這個例子(來源網絡),如果把醇和三乙胺溶解於溶劑,再緩慢滴加MsCl時,主要得到所需的關環產物。而如果把醇,MsCl溶解於溶劑,最後滴加三乙胺時,主要得到的是未關環的2B副產物。

酸胺縮合反應可以說是藥物研發中心應用最廣泛的反應了,酸胺縮合試劑多種多樣,我們以HATU為例,一般情況下,將酸和胺以及DIPEA溶解於溶劑中,再加HATU,這個加料順序對絕大多數反應來說是奏效的。然而對於胺的活性遠遠大於酸的活性的,這樣一個加料順序的話,很可能會導致大量副產物胍鹽4的的生成,那麼這個時候急需要我們把活性高的胺最後加到反應體系中,先保證在加之前活性酯的生成。

對於下面這個反應(來源網絡),格氏試劑與腈反應製備酮的反應,反應結束後,當把反應體系加到冰水中時,得到的主要是所需要的酮產物。而反過來,把冰水加入到反應的體系中時,得到的卻主要是副產物醇。因此,淬滅反應時,淬滅的順序有時還是會關係到反應的成敗的。有可能監測時有要的產物,而反應結束後處理完後,卻沒有產物了,悔之晚矣。

本文的目地在於強調反應加料順序的重要性!限於小編的水平和接觸的反應類型有限,如果解讀的有偏差和不足的地方,歡迎大家留言指正!如果大家有一些加料順序或淬滅順序影響反應的,導致反應失敗的例子,歡迎大家提供!我們將匯總後,再次分享給大家!共同進步,共同提高!

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