|
前些時(shí)候,有個(gè)新進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的姑娘,問(wèn)了小編這樣一個(gè)問(wèn)題:
“一個(gè)DMF做溶劑的(親核)反應(yīng),老師讓我用十倍水去淬滅它,我是應(yīng)該把水倒入反應(yīng)液體系里,還是應(yīng)該把反應(yīng)液倒入水中?”于是,菜籽明白有些東西我應(yīng)該告訴她了。(本文只針對(duì)萌新,老合成人請(qǐng)略過(guò))事實(shí)上,DMF(沸點(diǎn)153 ℃),DMSO(沸點(diǎn)189 ℃),DMAc(沸點(diǎn)164 ℃),NMP(沸點(diǎn)202 ℃),DMPU(230℃),HMPA(233 ℃)這些試劑都屬于偶極非質(zhì)子溶劑,這類溶劑介電常數(shù)大于15,偶極矩大于8.34×10-30C·m(或以吡啶的介電常數(shù)和偶極矩為界),兩個(gè)顯著特征,一是分子中的氫與分子內(nèi)原子結(jié)合牢固,不易給出質(zhì)子;二是在結(jié)構(gòu)上偶極負(fù)端露于分子外部,偶極正端藏于分子內(nèi)部。因?yàn)榕紭O溶劑對(duì)于負(fù)離子很少溶劑化,親核試劑一般可以不受偶極溶劑分子包圍,這使得這類溶劑是SN2反應(yīng)的絕佳之選!雖然這類溶劑的選擇還有小沸點(diǎn)的乙腈和丙酮等,但是前兩者對(duì)一些特定物質(zhì)往往缺乏比較好的溶解性,這使得我們?cè)谧鱿嚓P(guān)反應(yīng)時(shí),很難不用這些大極性的偶極非質(zhì)子溶劑。好的反應(yīng)肯定是粗產(chǎn)品直接析出來(lái),或者把反應(yīng)液滴加到水中粗產(chǎn)品析出來(lái),過(guò)濾就可以。現(xiàn)實(shí)是這樣的反應(yīng)有,但是少。常規(guī)的方法,對(duì)于DMF和DMAc,用隔膜泵在60~70℃是可以旋蒸除去的。而對(duì)于NMP,DMPU和HMPA來(lái)講,即使使用隔膜泵,大部分除去溫度也要在100℃以上,普通的水浴鍋已經(jīng)不能滿足該溫度了,這促使我們需要搭建減壓蒸餾裝置,繁瑣耗時(shí)不說(shuō),我們也要同時(shí)考慮,在那么高壓力和溫度下,我們的產(chǎn)物是否穩(wěn)定?或者,即使小量反應(yīng)穩(wěn)定,工藝又是否能放大呢?事實(shí)上,對(duì)于這些大極性偶極非質(zhì)子溶劑除去,最讓人可以接受,最普遍的使用的依舊是用大量的水洗,brine洗,稀鹽水洗。這個(gè)水通常是要大量的,不要盲目相信一些書上所謂的4倍5倍,事實(shí)上,要想除干凈通常是10倍偶極溶劑體積以上的??梢岳斫鉃檫@個(gè)水是“金錢”,而這些大沸點(diǎn)的偶極溶劑便是“貪財(cái)?shù)姆磁山巧?/span>,只有把錢給夠,才能勾引走,而那些“頑固派的”產(chǎn)物始終會(huì)溶解在不與“金錢”同流合污的非水溶性溶劑中。根據(jù)個(gè)人的經(jīng)驗(yàn),5%的鹽水分離效果最好,非水溶性的溶劑最好選擇乙酸乙酯之類,迫不得已再選擇二氯甲烷,因?yàn)槎燃淄榛蛟S有些特殊的魅力,DMF很難被全部勾引走。(Ps:在工業(yè)上,含DMF廢水處理依舊是個(gè)老大難的問(wèn)題,還是希望后來(lái)者的諸君能開(kāi)發(fā)出廉價(jià)高效的方法)最簡(jiǎn)單的方法就是TLC顯色監(jiān)控,爬板展開(kāi)溶劑可以選擇PE:EA=1/1左右,或者DCM:MeOH=20/1左右,然后用磷鉬酸顯色,烤板,無(wú)熒光的位置可以烤出來(lái)白點(diǎn)或者黃點(diǎn)(同樣適用于三乙胺,DIPEA等胺類,下圖以NMP為例)。以上。
|