放大反应中试剂的选择.pptVIP

第1页，共25页，星期日，2025年，2月5日??选择试剂的主要目标是为了在获得高收率预期产品的同时，使后处理也能最简化。用来做放大反应的试剂的适宜性取决于试剂的反应活性/选择性、成本、易获得性、放大反应中的易操作性，以及许多其他实际因素。第2页，共25页，星期日，2025年，2月5日理想试剂的特征1、专门用来做目标合成反应（高反应性，较短的反应时间）。2、对操作人员和分析人员无毒害（有毒试剂增加处理时间）。3、廉价（要使得产品的总成本最小化）。4、容易获得（有多个供应商）。5、批次间质量的可重复性。6、稳定，良好的保存期限（首选在室温下稳定性好的）。7、如果不稳定，容易现做现用。8、无需特殊处理，如对空气中的水分和氧气稳定（放大反应上，常常使用惰性气体以确保安全）。9、容易加入反应釜（液体和溶液是首选，固体、尤其是粉尘状物料可能会造成加料困难）。第3页，共25页，星期日，2025年，2月5日10、选择易于后处理及纯产品的有效分离（不应当对后处理产生不利影响）。11、生成无毒性副产品（废物处理成本最小化）。12、催化剂量，及易于回收再利用（在放大反应中使用昂贵的催化剂，则回收和再利用非常重要）。13、无需专门的设备或设施（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）。14、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；不易容的试剂可能有利于后处理）。实际上并不存在满足所有这些特点的试剂。第4页，共25页，星期日，2025年，2月5日在放大反应上有用的试剂系列A、去质子化试剂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的反应。然而在放大反应上。这些试剂很少选择，因为它们非常容易着火。另外它们的副产品，丁烷和氢气也为易燃的化合物，作为气体排放必须考虑其安全性。第5页，共25页，星期日，2025年，2月5日一些替代品优于正丁基锂和氢化钠通常基于安全理由。例如，正己基锂和正辛基锂不易着火，可以在室温储存。这些试剂的副产品比较容易回收，更有生态效率。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是强度适中的碱，不会产生氢气副产物，在后处理过程中遇水产生的六甲基硅醚（沸点101℃）是一种容易回收的副产品。第6页，共25页，星期日，2025年，2月5日碱性的强弱依赖于该碱的碱金属部分的性质，如下图所示的杂-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第7页，共25页，星期日，2025年，2月5日B、醇碱叔丁醇钾经常作为中等强度的碱使用。在放大反应上，因为其在一些有机溶剂中相对较低的溶解度妨碍了它的广泛使用。叔戊醇的醇碱在一些有机溶剂中有较好的溶解度，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。第8页，共25页，星期日，2025年，2月5日常用醇碱在有机溶剂中的溶解度（25℃）溶剂叔丁醇钠/%（质量分数）叔丁醇钾/%（质量分数）叔戊醇钠/%（质量分数）叔戊醇钾/%（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38253050第9页，共25页，星期日，2025年，2月5日C、胺碱三乙胺最常被用于清除反应过程中产生的酸。三乙胺常用于放大反应，但是在某些情况下，还有许多其他胺表现出不同的优势。放大反应上常用的廉价的胺碱：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。第10页，共25页，星期日，2025年，2月5日值得一提的是在水中仲胺比类似的叔胺碱性更强。这可能是质子化后的仲胺的氢与水由于氢键结合稳定性增加的缘故。在不能产生氢键的溶剂中，其碱性将与取代胺的诱导效应一致：在对氯苯中的碱性强弱顺序是BuNH2Bu2NHBu3N。第11页，共25页，星期日，2025年，2月5日4-二甲氨基吡啶（DMAP）常被用作酰化催化剂。在放大反应上，催化剂量的吡啶有时可能会取代较昂贵的DMPA。比2-甲基吡啶和吡啶碱性稍强的是2，6-二甲基吡啶，因为两个甲基的空间位阻使其活性降低。第12页，共25页，星期日，2025年，2月5日如果用三乙胺取代二异丙基乙基胺，则因为