如何進(jìn)行有機(jī)合成反應(yīng)和項(xiàng)目安排PPT課件

1、1如何進(jìn)行有機(jī)合成反應(yīng)和項(xiàng)目安排如何進(jìn)行有機(jī)合成反應(yīng)和項(xiàng)目安排lscaffold groupl2009,3,521.反應(yīng)的設(shè)置反應(yīng)的設(shè)置l1.1 前期準(zhǔn)備前期準(zhǔn)備:l首先,熟讀文獻(xiàn): 實(shí)驗(yàn)步驟,文獻(xiàn)正文及該反應(yīng)的相關(guān)內(nèi)容. 理解相關(guān)此反應(yīng)的機(jī)理, 了解和預(yù)見出現(xiàn)的現(xiàn)象和副產(chǎn)物. l對所需的試劑和溶劑的特性有充分的了解.毒性?易燃? t-buli, lah, mei, pocl3.l有完全相同的文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)步驟,首先嚴(yán)格按照文獻(xiàn)方法投料.沒有時則根據(jù)機(jī)理和反應(yīng)式,找到類似的反應(yīng)設(shè)置反應(yīng). 3l1.2 設(shè)備儀器的選擇設(shè)備儀器的選擇:l檢查玻璃儀器和反應(yīng)設(shè)備.玻璃儀器有無裂痕, 加熱器是否正常可用,鐵架

2、臺是否穩(wěn)固.l正確選擇玻璃儀器和攪拌子的大小. 均相反應(yīng),液面 2/3, ;非均相, 回流或氣體的產(chǎn)生2 l的固液反應(yīng), 強(qiáng)力攪拌: 3 l的均相.250 ml2 l; 磁力攪拌: 25250 ml.4l1.3 投料投料:l想清楚投料比: 試劑昂貴與否, 是否有利于后處理和純化. 總之,要基于反應(yīng)的機(jī)理上來選擇.l反應(yīng)溶劑的使用: 一般是底物的濃度嚴(yán)格控制在0.30.5 mol/l. 對neat 反應(yīng)要混合均勻混合均勻.l加料次序: 原則是,固體物或液體物加入到液體物中. 注意放熱反應(yīng)防止噴料. 控制好溫度,尤其是低溫的反應(yīng)更 應(yīng)注意.5l1.4 : 反應(yīng)的具體細(xì)節(jié)反應(yīng)的具體細(xì)節(jié)l有氣體產(chǎn)生和

3、需要通入氣體的反應(yīng)一定要有氣體導(dǎo)出裝置有氣體產(chǎn)生和需要通入氣體的反應(yīng)一定要有氣體導(dǎo)出裝置. 切記切記不可將反應(yīng)體系為完全封閉的不可將反應(yīng)體系為完全封閉的.l注意尾氣的吸收注意尾氣的吸收. 酸酸,堿性的堿性的.出氣口應(yīng)在裝置的最高處出氣口應(yīng)在裝置的最高處.l需控溫的反應(yīng)需控溫的反應(yīng) (低溫低溫,加熱和反熱的反應(yīng)加熱和反熱的反應(yīng)).要用溫度計(jì)至于多口瓶要用溫度計(jì)至于多口瓶上上,要內(nèi)外溫都要監(jiān)控要內(nèi)外溫都要監(jiān)控 !l熱浴的選擇熱浴的選擇: 盡量用油浴易控溫盡量用油浴易控溫. 50160度度. 160度用電熱套或度用電熱套或沙浴沙浴. 冷卻反應(yīng)冷卻反應(yīng): 0度度, 碎冰碎冰,; -5-18度度,冰鹽浴

4、冰鹽浴( nacl, nano3); -50-78度度,干冰丙酮干冰丙酮, -78-100度乙醇液氮度乙醇液氮.l封管反應(yīng)封管反應(yīng): l無水無氧操作無水無氧操作: 玻璃儀器要烘干玻璃儀器要烘干( 120度左右度左右), 瓶口處用橡膠塞以瓶口處用橡膠塞以便注射器的使用便注射器的使用. 要氮?dú)庵脫Q至少三次要氮?dú)庵脫Q至少三次. 用重新處理的溶劑用重新處理的溶劑.6l有機(jī)金屬試劑的量取和轉(zhuǎn)移有機(jī)金屬試劑的量取和轉(zhuǎn)移:取少量時用注射器取少量時用注射器,要用氮?dú)馇蛑糜谠噭┢可媳苊庳?fù)壓要用氮?dú)馇蛑糜谠噭┢可媳苊庳?fù)壓. 大量使用大量使用時用聚四氟乙烯導(dǎo)管氮?dú)鈮撼鰰r用聚四氟乙烯導(dǎo)管氮?dú)鈮撼?lnah, lah,

5、 na, k, li的使用的使用: 注意安全使用注意安全使用!l取取lah 時不可用鐵制勺時不可用鐵制勺,用木制或塑料的用木制或塑料的. na, k, li保存于石蠟油或煤油中保存于石蠟油或煤油中,使用前用石油醚洗使用前用石油醚洗滌滌.l催化加氫反應(yīng)催化加氫反應(yīng): 一定要做好氮?dú)夂蜌錃獾闹靡欢ㄒ龊玫獨(dú)夂蜌錃獾闹?換換(至少三次至少三次). pd/c, re-ni易于自燃易于自燃!78910反應(yīng)的跟蹤和檢測反應(yīng)的跟蹤和檢測l檢測反應(yīng)是反應(yīng)成功的關(guān)鍵. 檢測手段: tlc 是最重要簡便直接的. nmr是終極手段, 其它還有l(wèi)c-ms, hplc, gc, gc-ms, ir, uv, x-ray

6、等輔助手段. l何時檢測: 可通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,溫度的變化,顏色的變化, 氣體或沉淀的析出等. 一般反應(yīng)半個小時要檢測, 從快速到慢的反應(yīng),可從幾分到幾小時內(nèi)檢測.過夜反應(yīng): 過夜前后要檢測.11反應(yīng)的后處理和產(chǎn)物的純化反應(yīng)的后處理和產(chǎn)物的純化l后處理是根據(jù)反應(yīng)物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行的.l先通過萃取萃取(主要是除去大部分的鹽主要是除去大部分的鹽,高沸點(diǎn)極高沸點(diǎn)極性溶劑等性溶劑等),酸堿洗.過濾等得到粗產(chǎn)品.l粗產(chǎn)品進(jìn)一步精制一般通過重結(jié)晶重結(jié)晶,柱層柱層析析,pre-hplc, pre-tlc, 蒸餾,升華等.其中重重結(jié)晶結(jié)晶,柱層析是最重要的手段柱層析是最重要的手段!掌握好這兩個手掌握好這兩個手

7、段是合成技能提高的重要標(biāo)志段是合成技能提高的重要標(biāo)志.122.1 項(xiàng)目安排項(xiàng)目安排l合理安排項(xiàng)目: 小試和放大要交叉進(jìn)行,保持二者的連貫性. 項(xiàng)目需優(yōu)化的要一次性想到文獻(xiàn)中提到的所有方法,集中起來平行反應(yīng).切不可等一個小試完了再進(jìn)行下一個. 時間是最重要的!l沒有接觸的反應(yīng)最好上午做,便于跟蹤反應(yīng),45個小時未進(jìn)行完且轉(zhuǎn)化率低時可考慮改變反應(yīng)條件，如提高反應(yīng)溫度.132.2小試和放大小試和放大l2.2.1 小試小試: 小試非常重要小試非常重要!l從毫克到數(shù)十克不等,一般滿足項(xiàng)目后面45步以上的反應(yīng),且每步要留有幾十毫克的標(biāo)準(zhǔn)樣品, 最好是要有核磁譜圖, 尤其是新的項(xiàng)目關(guān)鍵中間體必須有正確核磁譜

8、圖方可進(jìn)行放大實(shí)驗(yàn).l小試操作必須嚴(yán)格. 尤其是對金屬試劑參與的反應(yīng)一定要用新制干燥的溶劑.l小試一定要有結(jié)論: 嚴(yán)格按照文獻(xiàn)后處理操作不擅自改動. 是否得到目標(biāo)物, 產(chǎn)率如何, 分離純化方法是什么等. 14l2.2.2 放大放大: 放大要非常謹(jǐn)慎放大要非常謹(jǐn)慎!l小試得到正確結(jié)論后方可放大，第一次放大到小試得到正確結(jié)論后方可放大，第一次放大到十倍十倍. 謹(jǐn)記謹(jǐn)記: 不可盲目放大不可盲目放大. 不可把原料一次性不可把原料一次性放大放大,否則出了問題無法挽回否則出了問題無法挽回! 要循序漸進(jìn)要循序漸進(jìn). 可可平行幾個反應(yīng)平行幾個反應(yīng),集中后處理集中后處理.l嚴(yán)格按照小試的條件嚴(yán)格按照小試的條件l對前一兩步中間體的制備對前一兩步中間體的制備, 如果是反應(yīng)簡單如果是反應(yīng)簡單,產(chǎn)產(chǎn)率高的率高的,原料廉價的可不經(jīng)過小試直接放大原料廉價的可不經(jīng)過小試直接放大, 節(jié)節(jié)約寶貴的時間約寶貴的時間! 但反應(yīng)要嚴(yán)格監(jiān)控但反應(yīng)要嚴(yán)格監(jiān)控.152.3 項(xiàng)目進(jìn)行中的原則項(xiàng)目進(jìn)行中的原則:l優(yōu)先選擇已有的文獻(xiàn)方法.鼓勵有自己的想法.l路線和工作計(jì)劃確定后不可輕易更改.l要準(zhǔn)確計(jì)算起始原料的用量,避免從頭來過. l最好是每步中間體要得到純品. 不可將粗