有機合成反應的通用操作過程

2021-01-08 有機雜談

有機合成的反應條件複雜,不是一類反應的話,一般很難用一種形式概括。

儘量簡約的概括下有機反應的操作過程,僅適用於有機合成實驗室中的小量反應。

一般反應的流程:

1、 按實驗計劃制定反應條件;

依據實驗計劃制定反應條件,反應條件的選擇應以文獻與反應機理為依據,總結出對提高反應產率,降低成本影響最大的因素,選擇此因素為反應條件。

2、 設定反應操作流程;

以文獻參考、反應機理與之前反應情況為依據,制定反應的具體方式,包括攪拌方法,反應儀器,物料選擇,加料方法,反應時間,處理方法等。

3、 書寫實驗計劃

在實驗記錄本上依格式記錄反應的編號,日期,室溫溫度,天氣,溼度等信息,書寫反應結構式,記錄設定的操作流程,計算並記錄加料量,請組長批准同意。

4、 依反應所需,架設反應裝置

依據反應的性質,架設反應裝置;

微量及小量的反應(主原料10g或總體積50ml以下)推薦使用磁力攪拌+油浴+反應瓶+乾燥管;中量及放大的反應(主原料10g或總體積50ml以上)推薦使用機械攪拌+加熱套+反應瓶+乾燥管;特殊的反應需要特殊的反應裝置,視具體情況需定。5、 按照設定的方法投料

需嚴格按照設定的方法投料,但遇到特殊的情況可對設定的方法進行調整,比如反應物粘度過大,物料過稠,放熱劇烈等,在實驗記錄上著重說明。

6、 投料完成,中控

原料加畢後,在反應時間內取中控樣。一般在整個反應時間1/3,2/3和理論終止時間時取樣,儘量保證取樣均勻,以TLC/GC/HPLC/HNMR等對中控樣時進行分析,儘量多的得到反應數據。

7、 反應完成,計算產率

反應完成後,以外標法計算反應體系中所含產物的量,計算實際產率,以此作為評價反應優劣的主要依據。

8、 處理

按設定的處理方法處理,儘可能保證物料不在轉移時損失。這點非常重要,一個有機合成老手總是能在後處理方面比新手高几個百分點。

9、 計算產率與處理產率

處理後所得的粗品以外標或內標法計算含量,計算產率,以此產率與處理前的產率對比,以評價後處理方法。

10、得出反應結論,計定下步計劃。

根據實際產率,處理後產率,產物的色譜純度及反應的平穩可控性等因素對此次反應進行綜合評價,制定下一步的反應計劃。

反應結論需要根據具體需求來定。

比如同一個反應,

合成或CRO的話,只求得到一定的產物,產率和工藝不是重點;定製生產CMO的話,關注生產安全性和工藝穩定性;大批量規模生產的話,關注生產成本和安全性。

此為一般反應的流程,正常投料反應時需要根據反應條件和反應性質進行改變。

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