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之前講了實驗室的小女孩沒注意雙氧水含量,直接按照100%計算導(dǎo)致Evans手性輔基脫除實驗失?。?a target="_blank" style="" textvalue="做有機合成,直接默認市售試劑含量100%,這多少有點太可愛!" data-itemshowtype="0" linktype="text" data-linktype="2">做有機合成,直接默認市售試劑含量100%,這多少有點太可愛! 但是糾正之后做的收率還是太低,只有四五十,后來我自己嘗試了一下,基本上可以定量得到,所以這里分享一下經(jīng)驗。 在不對稱催化合成領(lǐng)域,通過引入手性輔基控制合成光學(xué)純化合物是一種重要的方式;手性輔基很多,主要分為糖類,手型羥基酸類,氨基酸類,萜類,以及生物堿類,它們的存在,極大地促進了該領(lǐng)域的發(fā)展。 Evans手性輔基又叫做噁唑啉輔基(下圖舉了其家族的一個示例),其手型中心來自于天然氨基酸。1981年,加州理工學(xué)院David A. Evans教授首次報道了這種手性結(jié)構(gòu)用于設(shè)計非對映選擇性的Aldol反應(yīng),由于合成簡單,且去除方便,在之后的幾十年間得到了最廣泛頻繁的應(yīng)用。 本文主要以下述反應(yīng)為例對Evans輔基經(jīng)原位生成的過氧化鋰去除成酸做案例分析詳解,至于運用其他條件形成醇、羧酸和酯,或經(jīng)歷Weinreb酰胺兩步形成醛或酮的分析有時間我們再講。下述分析主要涉及到去除的機理,去除的雜質(zhì),以及去除后的純化1、雙氧水和氫氧化鋰用量,產(chǎn)物1狀態(tài) 機理上講,Evans手性輔基的脫除,來源于親核物種的進攻,從原料到產(chǎn)物1過程涉及到的親核物種有兩個,一個是氫氧化鋰,一個是氫氧化鋰和雙氧水形成的過氧化鋰。如果是生成的過氧化鋰去進攻可以得到預(yù)期產(chǎn)物,但如果過氧化鋰生成的不夠,就會導(dǎo)致氫氧化鋰去進攻,從而生成左邊標紅雜質(zhì)。為了避免這一雜質(zhì)生成,這使得雙氧水(注意含量,計算時一定要除!?。。┯昧恳欢ㄊ且^氫氧化鋰用量,并且先跟原料混合的一定不能是氫氧化鋰。從而衍生出兩種投料方式:②氫氧化鋰和雙氧水先混合反應(yīng)一會,然后滴加原料溶液。另外雙氧水除了和氫氧化鋰反應(yīng)外,也可以產(chǎn)物里面的過氧根發(fā)生氧化還原反應(yīng),所以這要求雙氧水用量最好在2 eq以上。亞硝酸鈉可以和體系剩余雙氧水反應(yīng),防止體系后處理旋蒸發(fā)生爆炸。也可以與雙氧水沒反應(yīng)完的產(chǎn)物過氧鋰鹽反應(yīng),確保全部轉(zhuǎn)化。調(diào)節(jié)體系PH。確保產(chǎn)物全部成鹽,溶解在水層,而不溶于有機溶劑;然后用有機溶劑洗滌水層,把副產(chǎn)物,雜質(zhì)類的東西全部洗滌到有機相。把成鹽的產(chǎn)物用鹽酸游離出來,然后加溶劑萃取出來,由于不要的東西大多萃取走了,基本保證產(chǎn)物的純度不影響做下一步根據(jù)以上原理,提供一個反應(yīng)模板為: 將原料溶解在混合溶劑(THF:H2O=4/1)中,降溫至0℃,加入30%的雙氧水3.6 eq,充分攪拌后,滴加入飽和氫氧化鋰水溶液 3.3 eq,滴畢,攪拌反應(yīng)2 h(該步驟時間延長不影響),體系保持0℃以下,滴加亞硝酸鈉3.0 eq淬滅氧化劑,充分攪拌,經(jīng)淀粉碘化鉀試紙檢測無過氧根殘留,體系濃縮除去THF,后水相體系滴加適量1M 氫氧化鈉水溶液保持體系強堿性,用二氯甲烷洗滌水相兩次,二氯甲烷層經(jīng)1M氫氧化鈉水溶液反萃一次,將該水相用二氯甲烷洗滌,后合并到第一次水相用 1M 鹽酸調(diào)節(jié)PH弱酸性,用乙酸乙酯萃取水層至無料,有機相濃縮至干得到產(chǎn)物。另外需要說明的是,如果不幸得到了開環(huán)的副產(chǎn)物,也不要立馬扔,就像有位朋友之前留言的那樣,可是試一下水解;當然,這樣做的前體是底物上沒有敏感基團,我這里舉例的底物,不太適合;另外很多時候,不知道大家有沒有想過,一個同樣的實驗,為什么別人控制的很好,自己一做就不行了呢?其實歸根到底都是因為大家對反應(yīng)的機理了解的不深,不知道該怎么控制設(shè)計反應(yīng)。
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