有機(jī)合成危險(xiǎn)操作,、失誤操作及防護(hù)(五-配體合成)
五、 關(guān)于配體合成工作
配體的純度對(duì)于做不對(duì)稱催化的,,以及利用配體來改進(jìn)某些金屬催化反應(yīng)的化學(xué)工作者來說 ,至關(guān)重要,。但是,,不同批次合成的配體,其純度由于采用原料的不同,,或者純化 時(shí)所用的硅膠等材料的性能有所不同,,就會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)的結(jié)果不能重復(fù)。如果前后配體的 純度有差異,,或者溶劑等使用的不同,,導(dǎo)致反應(yīng)條件篩選前后不是在可比較的前提下進(jìn) 行,有可能導(dǎo)致一些好結(jié)果的埋沒,。
我們?cè)诎l(fā)表論文時(shí),,詳細(xì)寫清楚試驗(yàn)的操作,試劑的純化方法,,就是為保證別人按照相同的方法處理,,可以重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果。因此,,我們必須保證自己的實(shí)驗(yàn)方法是在同一條件下進(jìn)行,。
我們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中,,確實(shí)也發(fā)現(xiàn)某些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較難重復(fù),這個(gè)問題不少從事不對(duì)稱研究的小組都曾碰到,。分析其原因,,可能有以下幾點(diǎn): 1、配體的純度不符合要求,,所以反應(yīng)的活性和對(duì)映選擇性與以前的結(jié)果不相吻合,,特別是分離純化時(shí)用的溶劑和硅膠質(zhì)量得不到保證,導(dǎo)致按照以前純化條件得不到符合研究工作的要求純度的配體,;2,、反應(yīng)的操作存在誤差:這突出表現(xiàn)在稱量這一環(huán)節(jié)。由于配體和金屬鹽的量均只有幾毫克,,靜電的干擾在天氣干燥的時(shí)候尤為突出,;3、反應(yīng)的溶劑多為丙酮,,CH3CN和鹵代烷等難以檢測其含水量的溶劑,,不同批次處理的溶劑,可能含水量不同,,從而導(dǎo)致反應(yīng)結(jié)果不能重復(fù),。為了保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可重復(fù)性,我們摸索并建立一套配體純度檢驗(yàn)的方法和標(biāo)準(zhǔn)的反應(yīng)條件,。特別是配體30a在幾個(gè)反應(yīng)中展示了優(yōu)異的性質(zhì)后,,這一要求對(duì)于開展其他研究尤為關(guān)鍵。
經(jīng)過較長時(shí)間的實(shí)踐,,我們總結(jié)得到以下經(jīng)驗(yàn)供參考:
A,、標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)條件的建立
1、配體合成所用的CH3CN,、三乙胺和四氯化碳按照標(biāo)準(zhǔn)方法處理,,再經(jīng)小量反應(yīng)證明合格后(能合成出配體),保存在活化后的分子篩中供使用,。
2,、條件實(shí)驗(yàn)中所用的溶劑,如果不能通過指示劑顯色來確保其無水,,則嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)方法處理后,,再經(jīng)活化后的分子篩進(jìn)一步處理后,蒸出使用,;對(duì)于已經(jīng)篩選出的*溶劑,,每次新處理后,均用標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)檢驗(yàn),,ee值與以前的實(shí)驗(yàn)符合后才能使用,。
3,、稱量過程中,盡可能避免靜電的干擾,。
B,、配體純度方法的建立
1、對(duì)于合成的新配體,,在用 磁氫譜和碳譜?定初步純度后,,先用于某一反?得到一個(gè)關(guān)于反應(yīng)速率和ee值的數(shù)據(jù);然后,,用不同的展開劑再次純化配體后并取其純的部分,,在相同的條件下重復(fù)與前相同的反應(yīng)。如果反應(yīng)情況(包括速率和ee值)變化不大,,表明配體的純度已經(jīng)合格,;如果反應(yīng)結(jié)果有明顯改善,這表明配體純度有了提高,,這需要再次純化配體,,直至反應(yīng)結(jié)果的不同在誤差范圍內(nèi),才表明配體純度已經(jīng)合格,。
舉例如下:對(duì)于配體30a, 先用石油醚和丙酮(4:1, v/v)的展開劑經(jīng)柱層析得到一淡黃色的油狀液體,,雖然此液體經(jīng)核磁鑒定,純度已經(jīng)很好,,但是用囘f 啉配體常用的模型反應(yīng)-DA反應(yīng)(eq 1)一檢驗(yàn), 在以Cu(OTf)2 為Lewis 酸,, CH2Cl2為溶劑,-30oC的 反應(yīng)條件下,,卻發(fā)現(xiàn)反應(yīng)幾乎不進(jìn)行,。再用石油醚和乙酸乙酯(1:1, v/v)的展開劑進(jìn)一步純化后,再在相同的條件下一試,,反應(yīng)在一小時(shí)內(nèi)結(jié)束,ee值為36%,。將配體再次純化后,,重試反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)的ee值不變,。于是認(rèn)為配體已經(jīng)很純,,可以用于反應(yīng)的條件篩選。每次重新合成出來的配體,,都在此反應(yīng)條件下反應(yīng),。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間和ee值均與上述結(jié)果相符,表明配體純度合格后,,才能將配體用于條件反應(yīng),。