有机反应的后处理PPT课件.ppt

Growing Up with ChemPartnerWork up of Organic Reactions有机反应的后处理向威个人资料，仅供大家参考 主要内容 后处理的目的和评价标准 后处理的常规方法 常见特殊试剂的淬灭及处理 不同溶剂反应的处理 萃取操作 酸碱化处理 产物是氨基酸类的处理 易燃易爆或剧毒品的后处理 后处理常见问题的解决技巧后处理的目的和评价标准u 目的 分离提纯得到纯的产品u 评价标准 产品是否最大限度的保质保量得到 原料、中间体、溶剂及有价值的副产物是否最大限度 的得到回收利用 后处理步骤，无论是工艺还是设备，是否足够简化 三废量是否达到最小后处理的常规方法反应混合物过滤/旋干溶剂淬灭/萃取Perfect Reaction蒸馏（常压/减压/水蒸气）色谱技术（TLC/Column）重结晶吸附/干燥一般做完反应后，应该首先采用萃取的方法，先除去一部分杂质常见特殊试剂的淬灭及处理在后处理前，推荐取一点反应液留作样品，以供对后处理好的反应液对照比较。Notes:选择合适的淬灭试剂，要充分考虑到产物的稳定性以及后处理的难易程度；如果淬灭过程会大量放热，须在冷却下进行淬灭；不要过分依赖文献，而不对反应进行监控。只有当TLC或其他分析手段显示反应结束，才能对反应进行淬灭；可能的话，后处理应在淬灭后尽快进行。常见特殊试剂的淬灭及处理在0加水淬灭，再加1010NaOH,NaOH,然后过滤在0加水淬灭，再加1010NaOH,NaOH,然后过滤LAH:LiAlH4DIBAL-H在-78用3M NaOH3M NaOH淬灭，升温至室温后，再用3M NaOH 3M NaOH 洗涤处理难点：反应淬灭后，产生大量不溶于水的粘性化合物常用淬灭剂：十水硫酸纳、乙酸乙酯/乙醇、水Confidential6.常见特殊试剂的淬灭及处理处理要点 搅拌是否充分有效；温度是否保持得越低越好；有大量H2生成，要一直保持N2流；要加计算量得淬灭剂；每1mol的LAH加2mol的水；每1g的LAH加2g的十水硫酸纳。常见特殊试剂的淬灭及处理LAHDIBAL-HLithium Aluminum Hydride（x g）：1.用适量乙醚稀释后冷却到0；2.2.慢慢加入x mlx ml水；3.3.加入x ml 15x ml 15氢氧化纳水溶液；4.4.再加入3x ml3x ml水；5.5.升温到室温搅拌1515分钟；6.6.加入一些无水MgSO4;MgSO4;7.7.搅拌1515分钟后过滤除盐。Diisobutyl Aluminum Hydride（x mmol）：1.用适量乙醚稀释后冷却到0；2.2.慢慢加入0.04x ml0.04x ml水；3.3.加入0.04x ml 150.04x ml 15氢氧化纳水溶液4.4.加入0.1x ml0.1x ml水；5.5.升温到室温搅拌1515分钟；6.6.加入一些无水MgSO4;MgSO4;7.7.搅拌1515分钟后过滤除盐。常见特殊试剂的淬灭及处理Grignard Reagent常见sat.NH4Cl或NaHCO3淬灭Sat.NH4Cl 淬灭Note：注意淬灭时的加料顺序将反应液到入冰水中将冰水滴加到反应液中常见特殊试剂的淬灭及处理纯化：酸碱化处理纯化：先脱Boc，再分离极性相对较小的产物，可以将反应混合物悬浮于hexane/ether的混合溶剂中，通过非常短的硅胶柱过滤，用醚类作为洗脱剂。Confidential10.常见特殊试剂的淬灭及处理种类处理方法*BoronCompounds加入MeOH，生成了（MeO)3B，旋蒸除去；BH3,在0用水或甲醇淬灭PCC/PDC通过硅藻土、硅酸镁载体等过滤除去JonesReagent加入异丙醇直到反应体系颜色从橙色或红色变成绿色Copper Salt用饱和NH4Cl水溶液来淬灭反应，再在室温下搅拌一段时间至溶液成深蓝色，分掉水相R3Sn-XByproducts可以通过KF与硅藻土的混合物过滤，也可以通过硅胶短柱，以反应溶剂（加2-5的Et3N）为洗脱剂来除去Metal Salts许多过渡态金属可以与硫化物生成沉淀除去。通常可以用Na2S 水溶液来洗涤不同溶剂反应的处理Acetonitrile与水混溶，方便的话在后处理前预先除去Alcohols与水及有机溶剂都混溶，在进行水相后处理时应先除去THF/Dioxane与水混溶，安全的做法是，在进行水相后处理时先除去DMF/DMSO大极性的高沸点溶剂，与水混溶，很难除去Benzene/toluene/xylene不溶于水，可直接萃取或先除去Di-/trialkylamines/pyridine用稀盐酸洗涤，或用10CuSO4水溶液洗涤萃取操作萃取原理利用物质在两种不互溶（或微溶）溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离提纯目的萃取溶剂的选择p萃取溶剂的选择，应根据被萃取化合物的溶解度而定，同时要易于和溶质分开，最好用低沸点溶剂。p一般难溶于水的物质用石油醚等萃取；p较易溶者，用乙醚等萃取；易溶于水的物质用乙酸乙酯等萃取。p每次使用萃取溶剂的体积一般是被萃取液体的1/51/3，两者的总体积不应超过分液漏斗总体积的2/3萃取操作1.长时间静置；2.加入适当的物质，使其密度差增大；对于水相，通常加入无机盐；3.因表面活性剂存在而形成的乳化，改变溶液的pH往往能使其分层；4.因碱性而产生乳化，可加入少量酸破坏；5.因少量悬浮固体引起的乳化，可将乳浊液缓慢过滤，过滤时在漏斗6.里铺上一层吸附剂（硅酸镁、氧化铝、硅胶），则效果更好；6.因两种溶剂（水于有机溶剂）能部分互溶而发生乳化，可加入少量7.电解质如氯化纳等，利用盐析作用加以破坏；7.对于顽固的乳化，还可用离心分离，也可加热，或向有机溶剂中加8.入极性溶剂（如醇类或丙酮）以改变两相的表面张力。在萃取时常常出现不分层和乳化的现象How can we do?萃取操作萃取的次数待处理物7030有机相水相有机相有机相水相水相7070303070216.3用少量溶剂多次萃取，通常萃取的次数是三次。70216.397.3在得到实验结果前，有机相、水相、不明固体一律不允许弃。萃取操作几种特殊的有机萃取溶剂丁酮不溶于水，性质介于小分子酮和大分子酮之间。2-丁醇适宜从缓冲液中提取水溶性物质。乙酸丁酯性质介于小分子和大分子酯之间，在水中的溶解度极小，可从水中萃取有机化合物，尤其是氨基酸类化合物。异丙醚性质介于小分子和大分子醚之间，极性相对较小，在水中的溶解度较小，很适宜从磷酸盐缓冲溶液中提取羧酸。常用于萃取大极性物质的有机溶剂n-BuOH（沸点117，油泵旋蒸方可除去）；DCM:MeOH(10:1);EtOAc:THF(10:1);CHCl3:i-PrOH(3:1).EtOAc doesnt work;DCM/MeOH=10:1 work wellConfidential16.酸碱化处理酸碱化原理：具有酸碱性基团的有机化合物，可以得到质子形成离子化合物，而离子化合物与母体化合物有不同的物理化学性质。Questions：how to purify the product A,B and C：Confidential17.酸碱化处理纯化：酸洗、碱洗纯化：1.原料过量-酸洗2.BOC2过量-H2NCH2CH2NMe2纯化：碱性条件下，有机溶剂提除杂质，再酸化产物是氨基酸类的处理u 游离的氨基酸，可以调节pH到等电点，然后萃取或结晶。u 一端受保护的氨基酸，可以用酸碱倒的方法萃取纯化。pH 7 via 20 citric acid solution，等电点两性离子所带电荷因溶液的pH值不同而改变，当两性离子正负电荷数值相等时，溶液的pH值即为等电点。产物时氨基酸类的处理u 氨基酸又一提纯方法可以通过上Boc，降低极性和水溶性后再进行分离。CDI副产物咪唑导致了分离的困难Confidential20.易燃易爆或剧毒品的后处理常见危险废物的销毁方法种类处理方法酰氯、三氯氧磷、氯化亚砜在搅拌下，加到大量冰水中，再用碱中和硫酸二甲酯在搅拌下，滴加到稀NaOH或氨水中，中和有机锂化物溶于THF中，慢慢加入过量一倍mol的EtOH，再加水稀释，最后加稀HCl至溶液变清氰化物调pH9，加入饱和NaClO溶液（1mol约需0.4L）过夜，用亚硝酸盐试纸证实NaClO已过量叠氮物调pH9，按1:50以上的浓度配成稀的水溶液，搅拌下慢慢加入饱和NaClO溶液（1g约需10ml）淬灭过氧化物在酸性水溶液中，用Fe2、亚硫酸盐或二硫化物还原至淀粉KI试纸呈阴性，中和碱金属氢化物纳悬浮在干燥四氢呋喃中，搅拌下慢慢加乙醇或异丙醇至不再放出氢气，澄清为止易燃易爆或剧毒品的后处理Example:1Example:2Example:3Example:4倒入大量冰水中，EtOAc萃取倒入大量水中，产品析出，sat.NaClO处理水相用sat.Na2CO3淬灭，Et2O萃取，在30，sat.NaClO处理水相倒入sat.Na2SO3,EtOAc萃取，sat.NaHCO3洗涤Confidential22.易燃易爆或剧毒品的后处理催化氢化常用的催化剂（Raney Ni，Pd/C,Pd（OH)2等）危险性：干燥时易燃，和空气或有机物的气体摩擦也容易燃烧Raney Ni Pd/C Pd(OH)2后处理要点：u 从高压釜抽取反应液时必须有两人在场；u 在快抽干时，提前解除真空，或立即加入相应的溶剂冲洗内壁，把遗留催化剂全部抽走；u 抽滤时也不能完全抽干，快抽干时，接着加反应液或空白溶剂；u 事先准备一块湿布或一杯水，起火星时用湿布捂或用水灭;u 用过的催化剂或沾有这些催化剂的滤纸、塞内塑料等绝布能丢入垃圾桶中，应密封在容器中，用水或有机溶剂盖住。后处理常见问题的解决技巧关于有机反应中油状物的处理固体产物呈油状物一般有以下几种情况：a）产物很不纯，有很多杂质；b）产物中含有溶剂，特别是包含了高沸点的溶剂；c）产物熔点较低，又含有一些溶剂，熔程变大而不易结晶。问题的解决方法一般有：a）用低沸点的溶剂尽量把溶剂带干；b）高真空油泵抽气除去高沸点溶剂，含水的话，也可以考虑冻干；c）加入良性溶剂（沸点较低）溶解后，再加入不良溶剂（要筛选），然后不加热缓慢旋走部分良性溶剂，若还不析出，可冷却或用超声波超一下；d）用溶剂重结晶。后处理常见问题的解决技巧抽滤时滤饼很黏稠，过滤速度很慢，怎么办？1.打碳层，或者硅藻土层；2.加助滤剂（硅胶、氧化铝、无水硫酸钠等）；3.勤换滤纸；4.换用滤布；5.离心法。如何除去过量的（Boc）2O?1.若产物极性较大，可用Hexane或乙醚萃取除去；2.加入少量N,N-二甲基丙二胺（或N,N-二甲基乙二胺），待TLC检测过量的Boc2O（一般10:1，Rf0.6 左右，以碘显色）消失后，以1M 稀盐酸洗涤（如果担心Boc的安全就用10的柠檬酸洗。Growing Up with ChemPartner 注重细节，把小事做细 学无止境，精益求精向威个人资料，仅供大家参考