第二节 如何做一个合成反应
一、实验前必做的准备项目
1.查找要做的合成反应的多篇报道文献,分析它们的普遍性与差异性,实验操作难度怎样,试剂是否足量,能否买到,价格是否便宜,需要用到的仪器是否具备。对于研究新的有机反应,可查找最类似该反应体系的文献。
2.选择或设计一个实验流程,对照实施。
3.如果原料便宜,设计1mmol或250mg的反应规模,如果原料贵,设计10~20mg的反应规模(化学试剂规格和适用范围见附录1)。
4.考虑加料方式、速率,搅拌方式、速率,温度控制的因素。
5.早晨启动反应,这样可以全天监控反应,并准确记录反应过程的现象和反应需要多长时间。对于成熟的反应,在保证安全的前提下,应该晚上回流反应,第二天早上处理反应,这样做可以节约时间。
6.用什么方法来跟踪反应进程,后处理方法与详细的处理流程。
7.产品的鉴别与表征方法。
二、实验实施流程
1.选择仪器与用品。
选择干净又干燥、本实验要用到的所有仪器与用品,反应瓶容量至少2倍于投料总量,检查电器能否正常使用。
2.称量与加料。
按实验方案的原料量和顺序,逐一准确称量,并严格按操作方法进行加料混合。
3.搅拌与控温。
4.反应监控。
5.反应终止。
6.后处理。
7.产品净化。
8.结构鉴定。
三、合成失败或产率低的原因检查项目
1.搭反应装置时
(1)反应所用的玻璃仪器是否干净,溶剂是否纯,反应对空气是否敏感,是否需要惰性气体保护。
(2)反应物质的量比计算是否正确,所用的原料纯度是否符合要求,配制浓度是否正确。
2.反应操作时
(1)所选用的跟踪反应进程的方法是否可靠、准确,从反应开始到结束是否一直跟踪,反应时间是否太长,以至于发生分解或聚合。
(2)反应过程中,温度是否在控制的范围内。
(3)加料顺序、速度是否正确,需不需要搅拌。
3.后处理时
(1)后处理每一步的操作目的是什么,操作是否正确。
(2)洗涤分层所用仪器是否干净,相分离是否准确、充分。
(3)干燥剂用量、干燥方法和保存方法是否正确。
(4)产物对空气敏感,是否采用保护方法。