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有机反应后处理的一些小Tips

有机化学实验跟做饭一样,是需要一点点技巧的,技巧的好坏决定了产率等等。最近小编介绍了好几篇实验室的一些关于硅胶,过柱子等等的小技巧。这一次,主要想写一下有机合成实验后处理相关的10个小Tips。当然,更多的小技巧需要各位读者的补充,完善。

1) 三苯基膦氧化物的除去
Wittig 反应中生成的三苯基膦氧化物(TPPO)由于分离困难,它的后处理除去一直是一个比较棘手的问题。作为改进方法的话,近年来开发出来了一些水溶性的TPP衍生物,但是对于large-scale的话,成本过高是一个不可逾越的障碍。在这里小编介绍一下自己了解的一些除去TPPO的方法。

方法一

如果反应后的目标产物溶解性比较好的话,用正己烷/乙醚 = 4/1~2/1溶解后,析出三苯基膦氧化物,过滤除去即可(乙醚的比例越低的话三苯基膦氧化物的除去越干净)

方法二

通过与氯化镁形成金属螯合物后沉淀析出,过滤除去。在这里需要注意的地方是,氯化镁的表面必须很干净,不然比较难与TPPO形成螯合物。

具体细节请参考 “Development of a Scalable Synthesis of Oxadiazole Based S1P1 Receptor Agonists”Org. Process Res. Dev. 2013, 17, 666.

 

2) 有机锡化合物的除去
Stille偶联反应或自由基还原等反应中产生的含锡的副产物,由于其毒性等问题,是必须除去的。但是该化合物常常在硅胶柱上容易拖尾,所以要完全除去并不那么容易。如果目标产物能溶于乙腈而难溶于乙醚(或正己烷)的话,粗产物可以用乙腈溶解后,再用乙醚(或者正己烷)萃取(有机锡化合物溶于乙醚、正己烷相)除去。另外有机锡化合物的分液萃取常常容易乳化,这时候加入一点CaF可以使得分层更明显。

而最近小编也介绍了另一种可能是最简便的方法,直接过柱子分离出去,详细请参照 含锡副产物与的除去方法:碳酸钾/硅胶

 

3) 吡啶的除去
分液法:用稀盐酸或硫酸铜水溶液萃取,吡啶成盐后转移到水相中除去。浓缩法:用旋蒸直接除去,可以选择用甲苯共沸。

 

4) 铜盐的除去
对于含有大量铜盐的反应的后处理,先加入域饱和氯化铵水溶液(或者氨水)猝灭后,搅拌数分钟后,分液萃取,再用饱和氯化铵水溶液(或者氨水)洗几次后收集有机相干燥即可。钛盐也能用相同方法除去。

 

5) DMF的除去
DMF 的除去常常采用两种手段,分液除去或者直接减压加热抽干。用分液萃取除去的方法时候,相比于有机相用单纯的乙酸乙酯来说,用乙酸乙酯/正己烷或者乙酸乙酯/甲苯的混合有机溶剂更佳。如果产物是固体且不溶于水的话,可以在反应液中加入大量的水,使目标产物析出后过滤得到粗产物。

 

6) 目标产物溶在水里萃取不出
用氯仿(二氯甲烷)/异丙醇(甲醇)=10/1~3/1 、或者 THF 萃取、或者直接把水层旋干。。。

 

7) 分液时候颜色太浓界面看不清
遇到这种情况,小编的第一选择是用手电筒照照。有机层与水层对光的透过性是不同的,所以用这种方法基本可以分辨出两相的液面在哪里。另外,加冰或者把核磁帽扔进去,可以浮在界面上,也可以用于分辨 (后者引用于 Stoltz 实验室) 。

 

8) LAH的后处理
LAH的后处理是必须得牢记的,它的处理方法的好坏对产率的影响非常大。

推荐的处理方法有以下几种(参考维基百科)

  • 对于使用X g的反应液,按照顺序依次缓慢滴入X mL水、X mL的15%氢氧化钠水溶液、3X mL的水,然后再在室温搅拌数分钟直到产生灰色沉淀。然后用砂芯漏斗过滤,至少用50X mL的有机溶剂洗,最后收集溶剂旋转干燥。
  • 加入大量硫酸钠十水合物,其中含有的水分用于分解LAH。然后加入乙酸乙酯搅拌,不溶物用砂芯漏斗过滤,有机溶剂旋蒸除去即可。
  • 在0oC加入饱和氯化铵水溶液猝灭反应,然后加入三乙胺/甲醇/乙酸乙酯 = 3:10:87(反应液THF的2.5倍量)搅拌,砂芯过滤后萃取,干燥。

 

9) 雷尼镍的后处理
雷尼镍具有磁性,可以吸附在吸铁石上。所以反应结束后,用吸铁石把雷尼镍吸在瓶子底部,反应液直接转移到新的瓶子中即可,就是这么便利!

 

10) 水银溢出的处理方法
水银压力计和水银温度计不小心打碎后~~。这时候溢出的有毒水银怎么办?其实很简单!直接扔快干冰,把水银冻成固体收集清理就行。

 

追加:

11) PCC氧化反应的后处理 (热心网友包礼渊提供)

含有重金属铬的氧化反应完后,先用硅藻土或者硅胶过滤下,再处理的话,受原本黑糊糊体系影响就小多了。

 

12) 碘缸打翻后 (热心网友Chirality提供)

用硫代硫酸钠溶液撒在打翻的碘上,将碘单质还原为碘离子,防止碘挥发。(我们在做溴代反应时候处理多余的液体溴,萃取时也是加入硫代硫酸钠水溶液处理)

 

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京都大学药学博士,现某化学企业小职员,化学空间员工副代表,网页小编&翻译。
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