在之前关于洗涤萃取的文章《反应后处理洗涤萃取,萃取剂分类,溶剂选择,萃取手段,问题一文总结》中,我们分享过烷烃溶剂对大极性溶剂直接萃取/预萃取。
其原理是利用:石油醚等非极性烷烃溶剂和DMF,DMSO等极性溶剂在标况下不互溶,或者溶解度很小。
今天,结合一些实例详细介绍一下:
下面是一个常见的烷基化反应,反应过程以碳酸钾做碱去质子,以四丁基碘化铵做相转移催化剂平衡溶剂的表面张力,在DMF中反应,以比较优秀的收率得到目标产物。
该反应并不复杂,监测也完全没有问题,但如何后处理,特别是放大量后如何处理,是很值得商榷的。
因为该类烷基化反应反应并不是很快,所以为了加快反应速度,每次做这类的反应,经验丰富的合成人都会从增加溴代物用量,增加碱的用量,提高温度,或一锅法将溴代物转化反应等方面去优化反应收率和反应时间,借以减少成本消耗、如下
后处理的手段,也如图中一样,大多时候都是选择用洗涤萃取浓缩的方法预处理。
答案自然是否定的,我们也说过很多次,具体问题具体分析!
对于文章开头的反应,为了让底物充分反应完,假使我们多加了一个当量的溴代物。
然后按照示例中的方法洗涤萃取,纯化得到产物,那你就会发现TLC时,反应液中的产物点大部分转化消失了,同等极性下,转变成了原点的位置。
然后NMR和MS后,我们分析得到的是下面这个东西。
初步可以判定,在萃取后浓缩的过程中,或浓缩后neat状态,体系里剩余的溴代物可以和产物继续反应得到季铵盐!
这种情况下,如果简单吧溴代物定死,必须在1.0eq以下,通过增加碱的用量,提高温度,或者搞点催化剂如KI进去无异是陷入了误区,增加了成本,反应也不应好!
既然我们知道产物发生转化的原因是在萃取后浓缩的过程中,或浓缩后neat状态。
要看到,反应中所用的溴代物烷基链是长的,已经类似于纯粹烷烃的性质;根据相似相溶原理,石油醚,己烷等烷烃对其溶解度肯定是大于大极性的DMF对其溶解度的。
在反应结束后,先用石油醚将DMF反应液洗涤萃取几遍,萃取出来多余的溴代物(该溴代物可以检测纯度,然后选择是可以当新的用,还是套用或丢弃)
然后再对反应液进行水洗萃取处理,就能避免过度反应称检验的问题的问题!
这个例子可能暂时你不需要,但是却能让你更深层次的去理解洗涤萃取的原理。
另外说个题外话,合成反应上的很多事我不建议盲目的参考文献。别说硕士生了,我发现很多博士生在参考文献时觉得很简单或者习以为常操作,如果让他自己去开发,顿时脑子宕机;
听说给本文点赞、在看、喜欢的同仁们都要发nature,science了!!!
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