實(shí)驗(yàn)合成有機(jī)化學(xué)

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1、實(shí)驗(yàn)合成有機(jī)化學(xué)DavidB.Collum教授著潘帥譯I.總體原則A.每天完成反應(yīng)數(shù)H>2B.每天都要有進(jìn)展C.每周都要能解決M題D.空余時間1.開始新的反應(yīng)2.清洗玻璃儀器3.完成實(shí)驗(yàn)室里的各類雜事4.閱讀文獻(xiàn)E.謹(jǐn)慎和速度的辯證關(guān)系1.適當(dāng)?shù)臅r候可以省略一些步驟2.清楚哪些步驟被省略了3.必要的吋候需要放慢工作進(jìn)程H.制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃：A.多步/平行反應(yīng)1.不相關(guān)的反應(yīng)：有可能的話時間安排上可以重疊2.相關(guān)反應(yīng)：開展平行實(shí)驗(yàn)B.反應(yīng)規(guī)模1.TLC檢測限度：50-100yg2.小量級試反應(yīng)：0.5-1.0mg3.試反應(yīng)

2、：1.0-10mg4.大量級：〉1.0gC.擴(kuò)大反應(yīng)規(guī)模1.<3-5倍2.避免第一次嘗試就進(jìn)行大規(guī)模制備-即使采用的是文獻(xiàn)中的合成方法規(guī)則1:不要在重要的擴(kuò)大量實(shí)驗(yàn)中改變實(shí)驗(yàn)條件。*要設(shè)想到反應(yīng)條件上的一個改變有可能會導(dǎo)致反應(yīng)的徹底失敗而且要確定底物的數(shù)量是足夠消耗的。規(guī)則2:合理地縮減反應(yīng)規(guī)模。*小規(guī)模反應(yīng)速度更快（參見下文）且消耗原料更少。*小規(guī)模反應(yīng)允許你在合成進(jìn)程的前沿上工作得更久。規(guī)則3:如果你不是工作在合成進(jìn)程的前沿那就不算有所進(jìn)展。*合成起始原料不是工作上的進(jìn)展。III.啟動反應(yīng)：A.反應(yīng)容器1.圓底玻

3、璃管/攪拌子：50ug-》2.0mg2.Kimble小瓶/攪拌子：最大54g（Kimble產(chǎn)品目錄:1-609-794-5561）a.2ml,型號#150852b.5ml,型號#150855c.10ml,型號#15085103.圓底燒瓶：必要時才使用B.容器蓋子1.圓底玻璃管/Kimble小瓶：翻口塞或核磁管蓋2.燒瓶：翻口塞或W通活塞3.封管反應(yīng)（搭配）：a.Kimble小瓶/核磁管蓋b.圓底燒瓶/兩通活塞c.密封核磁管或1/4英寸管d.密封鋼罐/叫氟乙烯接頭規(guī)則4:翻口塞是可以透過潮氣和氧氣的，并且易被各種腐蝕性

4、的化學(xué)品消耗。保護(hù)氣體1.真空，氮?dú)?，氬?.動態(tài)或靜態(tài)3.封閉體系或開放體系（注意：在封閉容器屮做反應(yīng)要使用屏風(fēng)）C.樣品/反應(yīng)純化：1.昂貴的底物：建議處理時要謹(jǐn)慎。2.便宜易得的底物:“使用前純化”有時顯得過分謹(jǐn)慎。a.短程蒸餾/使用電吹風(fēng)蒸餾會很快b.氧化鋁層過濾3.合成的中間體：總是保證純度（“垃圾進(jìn)，垃圾出”）4.溶劑干燥a.醚類：金屬鈉/苯甲酮b.注意：氫化鋁鋰的干燥效果并不理想；氫化鈣會有臭味c.干燥分子篩a.碳?xì)浠衔铮航饘兮c/苯甲酮/叫乙二醇二甲醚b.五氧化二磷A.樣品/試劑的稱量：1.固體：a.

5、〉5mg直接使用天平b.<5mg（或有高精度需要的）使用原液。（對于商業(yè)上付以買到的試劑，使用10mg,扔掉剩卜‘的90mg例子如下DC-III-221BDC-I1I-221A并不是很浪費(fèi)）1.液體/溶液：a.PL移液管：2-250pLb.昂貴的ML注射器：5-lOOpLc.高氣密性注射器：100pL-20mLd.一次性（多種規(guī)格）注射器：100（iL-50Mle.滴液漏洞f.注射泵IV.監(jiān)測反應(yīng)規(guī)則5:要從開始到結(jié)束始終監(jiān)測反應(yīng)。A.監(jiān)測哪些反應(yīng)：1.明顯的新反應(yīng)2.你以前己經(jīng)作過的反應(yīng)3.文獻(xiàn)上報(bào)道的反應(yīng)4.形成

6、瞬間穩(wěn)定活性中間體的反應(yīng)5.所有反應(yīng)B.什么時候監(jiān)測:1.最后一種反應(yīng)物加料之前2.最后一種反應(yīng)物加料之后瞬間3.反應(yīng)開始2分鐘之內(nèi)4.反應(yīng)總時間每次變?yōu)樵瓉砣兜臅r候5.后處理反應(yīng)之前6.后處理結(jié)束之前；純化之前C.怎樣監(jiān)測：1.通過針頭，兩通活塞或T型轉(zhuǎn)接頭2.在正壓氮?dú)饬飨峦ㄟ^打開的接頭3.通過已經(jīng)淬滅的反應(yīng)體系D.薄層層析色譜（TLC）:1.層析缸：柯達(dá)層析缸2.硅膠板：默克硅膠板3.展開劑a.乙酸乙酯/己烷：熟悉標(biāo)準(zhǔn)搭配b.其他：（1）相距很近的兩個組分（2）極性很小：乙醚/己烷（3）極性很大：添加甲醇或丙

7、酮（4）胺類：0.5%乙酸（5）酸類：0.5%乙酸4.可視化a.肉眼b.紫外燈照射c.“Jones”試劑CrO3（53g）/H2SO4（46mL）ZH2O（lOOmL）d.12,香草醛，磷鉬酸5.注意：a.反應(yīng)體系會在毛細(xì)管中升溫b.物質(zhì)會在硅膠板上分解6.實(shí)騎記錄：a.全尺寸精確地畫出層析板和陰影b.記錄展開劑配比和板上的污點(diǎn)c.記錄紫外燈下顯色的點(diǎn)和帶d.記錄顏色特別的點(diǎn)e.標(biāo)注出樣品純化的次數(shù)E.其他方法1.氣象色譜2.核磁或其他光譜3.動態(tài)跟蹤紅外光譜規(guī)則6:反應(yīng)結(jié)束后即進(jìn)行后處理。V.反應(yīng)后處理：A.圓底燒

8、瓶規(guī)模的反應(yīng)：乏味，麻煩且占用過多玻璃儀器B.圓底玻璃管/Kimble小瓶屮的反應(yīng)：1.加水并振搖2.通過離心機(jī)消除乳化，懸浮物和凝膠狀物質(zhì)3.通過滴管移取有機(jī)相4.通過無水硫酸鈉層過濾進(jìn)已稱過皮重的梨形瓶5.通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀和泵去除溶劑，干燥樣品。（注意：旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀并不能去除所有的溶劑）6.在進(jìn)行第5步的同時清洗反應(yīng)容器和攪拌子1.看，聞和稱重