放大反应中试剂的选择.pptx

放大反应中试剂的选择n理想试剂得特征n1、专门用来做目标合成反应(高反应性,较短得反应时间)。n2、对操作人员和分析人员无毒害(有毒试剂增加处理时间)。n3、廉价(要使得产品得总成本最小化)。n4、容易获得(有多个供应商)。n5、批次间质量得可重复性。n6、稳定,良好得保存期限(首选在室温下稳定性好得)。n7、如果不稳定,容易现做现用。n8、无需特殊处理,如对空气中得水分和氧气稳定(放大反应上,常常使用惰性气体以确保安全)。n9、容易加入反应釜(液体和溶液就是首选,固体、尤其就是粉尘状物料可能会造成加料困难)。n10、选择易于后处理及纯产品得有效分离(不应当对后处理产生不利影响)。n11、生成无毒性副产品(废物处理成本最小化)。n12、催化剂量,及易于回收再利用(在放大反应中使用昂贵得催化剂,则回收和再利用非常重要)。n13、无需专门得设备或设施(高选择性和高产率反应可能需要购买专门设备,例如、加氢设施)。n14、在反应和后处理时溶解度适合(高溶解度可加速反应,提高生产力;不易容得试剂可能有利于后处理)。n 实际上并不存在满足所有这些特点得试剂。在放大反应上有用得试剂系列nA、去质子化试剂n 正丁基锂和氢化钠通常用于从弱酸性分子脱质子并允许进一步得反应。然而在放大反应上。这些试剂很少选择,因为她们非常容易着火。另外她们得副产品,丁烷和氢气也为易燃得化合物,作为气体排放必须考虑其安全性。n一些替代品优于正丁基锂和氢化钠通常基于安全理由。n例如,正己基锂和正辛基锂不易着火,可以在室温储存。这些试剂得副产品比较容易回收,更有生态效率。n六甲基二硅基胺基锂、六甲基二硅基胺基钠、六甲基二硅基胺基钾等就是强度适中得碱,不会产生氢气副产物,在后处理过程中遇水产生得六甲基硅醚(沸点101)就是一种容易回收得副产品。n碱性得强弱依赖于该碱得碱金属部分得性质,如下图所示得杂-Michael加成。六甲基二硅基胺基锂 室温/过夜六甲基二硅基胺基钾 78,5min 氢化钠 78,长于5min nB、醇碱n叔丁醇钾经常作为中等强度得碱使用。在放大反应上,因为其在一些有机溶剂中相对较低得溶解度妨碍了她得广泛使用。n叔戊醇得醇碱在一些有机溶剂中有较好得溶解度,应考虑在放大反应上取代叔丁醇钾,而且叔戊醇钠和叔戊醇钾都比较易得。常用醇碱在有机溶剂中得溶解度(25)溶剂溶剂叔丁醇钠叔丁醇钠/%(质量分数质量分数)叔丁醇钾叔丁醇钾/%(质量分数质量分数)叔戊醇钠叔戊醇钠/%(质量分数质量分数)叔戊醇钾叔戊醇钾/%(质量分数质量分数)甲苯62、34636环己烷14NA5027、6己烷110、35030、0叔丁醇NA17、8NANA吡啶NA19、0NANA四氢呋喃382530509大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流nC、胺碱n三乙胺最常被用于清除反应过程中产生得酸。三乙胺常用于放大反应,但就是在某些情况下,还有许多其她胺表现出不同得优势。n放大反应上常用得廉价得胺碱:氨气,甲胺,乙胺,3-二甲基胺基丙胺,二乙胺,二异丙胺,哌啶,吗啉,二甲基异丙胺,三乙胺,二异丙基乙基胺,咪唑,吡啶,2-甲基吡啶,2,6-二甲基吡啶,4-二甲胺基吡啶(DMAP),DBU,等等。n值得一提得就是在水中仲胺比类似得叔胺碱性更强。这可能就是质子化后得仲胺得氢与水由于氢键结合稳定性增加得缘故。n在不能产生氢键得溶剂中,其碱性将与取代胺得诱导效应一致:在对氯苯中得碱性强弱顺序就是BuNH2 Bu2NH Bu3N。n4-二甲氨基吡啶(DMAP)常被用作酰化催化剂。在放大反应上,催化剂量得吡啶有时可能会取代较昂贵得DMPA。n比2-甲基吡啶和吡啶碱性稍强得就是2,6-二甲基吡啶,因为两个甲基得空间位阻使其活性降低。n如果用三乙胺取代二异丙基乙基胺,则因为三乙胺-盐酸盐不溶于乙腈,而使产品受污染。胺与酸生成得盐得溶解度可以为规模化生产提供一些方便操作得有利信息。二异丙基乙基胺使得取代哌啶和二氯嘧啶在乙腈中发生缩合反应得后处理非常容易:在偶联反应后,二异丙基乙基胺-盐酸盐副产品溶解在反应溶液里,而产品在此条件下可以结晶分离出来。n二异丙基乙胺在羟基嘧啶氯化反应中也优于三乙胺,因为在三乙胺得存在下氯化反应不完全n二异丙基乙胺使环氧环己烷与苯甲酸开环反应得收率增加,反应速率和手性选择性也得到提高:因为二异丙基乙胺使得苯甲酸在甲基叔丁基醚溶剂里具有良好得溶解性。nD、氧化n氧化就是放大反应上最麻烦得反应之一,这就是由于所用试剂得毒性和危险性,处理含重金属如铬试剂得高费用,以及费力得后处理过程。n近年来,关于氧化得工作已经有了很大改善,尤其就是大量使用催化试剂作为主要得氧化剂。这方面得一个例子就是钌催化氧化伯醇,N-甲基吗啉-N-氧化物就是主要得氧化剂。n氧气和铜催化剂可用于苄醇到醛得氧化过程,甚至在芳硫醚存在得情况下。n一种用于制造磁带得铁磁性得二氧化铬很有可能成为三氧化铬参与得氧化反应得替代物。苄醇得氧化反应中用磁铁在瓶外吸住催化剂,氧化后得反应液就可以倾倒出来,苄醇得氧化收率很高,并且在产品中测量得铬含量小于12ppm。在放大反应上,金属盐也许可以通过磁化得过滤器从产品得反应液分开。低成本和在产品中得低金属盐污染使这个试剂成为很有前途得化学氧化剂之一。n用30%过氧化氢在无溶剂得条件下,使用钨催化氧化得反应,关键就是使用无氯得相转移催化剂(PTC)条件:氯化钠阻碍了在氨甲基磷酸存在下得环氧化反应。n当不加氨甲基磷酸得情况下,即使有烯烃存在,仲醇被选择性得氧化成酮。n仅使用稍多于四个当量得过氧化氢,环己烯就可被氧化成己二酸。nE、还原剂n还原反应在放大反应上往往有许多顾虑,困难主要就是因为还原反应过程中氢气得使用或氢气得产生都需要为安全生产做额外得考虑并且对设备提出一定要求。n在一个反应结束后,如何安全淬灭任何残余还原剂在放大反应上都就是必须考虑得问题。