版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、合成工作總結(jié)2011年11月份,我來(lái)到xxxx任研究助理一職,主要參與了一下項(xiàng)目(由于所作產(chǎn)品均為原公司所屬專利,故簡(jiǎn)化敘述反應(yīng),見諒):一、詹氏釘催化劑中間體的合成:1 、ts朋:+苯甲醛?苯腺苯腺+醇鈉?重氮夜;rc-102(rc為釘催化劑項(xiàng)目號(hào))+重氮液?rc-103.此反應(yīng)為原產(chǎn)物與重氮液反應(yīng)生成一個(gè)雙鍵2 、烯配體的合成r-oh?r-cl?r-pph3cl?r-=這個(gè)反應(yīng)是制備磷葉立德并與多聚甲醛反應(yīng)生成一個(gè)雙鍵3 、rc-102+ppcy3?rc-202這個(gè)反應(yīng)比較簡(jiǎn)單,是一個(gè)基團(tuán)置換的反應(yīng),該反應(yīng)所得產(chǎn)物稀釋后會(huì)發(fā)生溶脹現(xiàn)象,處理比較麻煩4 、rc-203+快醇?rc-303此反
2、應(yīng)煥醇與釘催化劑中間體反應(yīng)生成一個(gè)帶兩個(gè)雙鍵的五元環(huán)5 、苯+異丙基酰氯??異丙基苯甲酰酰化反應(yīng),制備快醇的一部分二、hcv丙肝新藥中間體的合成1 、五元雜環(huán)+格氏試劑這個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理其實(shí)是格氏試劑與酰胺反應(yīng),與n相連的鍵斷開,由于n是五元環(huán)上的雜原子,這個(gè)反應(yīng)為一個(gè)開環(huán)反應(yīng)。反應(yīng)在低溫下進(jìn)行,這可能是格氏試劑不與所得產(chǎn)物的活性基團(tuán)?;⒁阴セ环磻?yīng)的原因2 、上述產(chǎn)物的還原這個(gè)產(chǎn)物含酯基,選用三乙酰氧基硼氫化鈉做還原劑,反應(yīng)為原料的默基先與ts腫反應(yīng)生成蹤再還原去掉厥基。3 、上述產(chǎn)物的水解產(chǎn)物上的酯基水解為酸alcl3、甲苯??4、r+多聚甲醛+芳胺?r/nhbn?上面分別涉及到上芳胺、
3、芳胺與苯甲酸甲酯縮合關(guān)環(huán)、脫甲基、苯上兩相鄰羥基與dcm反應(yīng)關(guān)環(huán)醇的堿溶液hbrhclk2co3/nmp/dcm篇二:有機(jī)合成心得有機(jī)合成心得(1)-引言做有機(jī)合成,感覺最深刻的是關(guān)鍵要有一個(gè)靈活的頭腦和豐富的有機(jī)合成知識(shí),靈活的頭腦是天生的,豐富的有機(jī)合成知識(shí)是靠大量的閱讀和高手交流得到的。二者缺一不可,只有有機(jī)合成知識(shí)而沒有靈活的頭腦把知識(shí)靈活的應(yīng)用,充其量只是有機(jī)合成匠人,成不了高手,也就沒有創(chuàng)造性。只有靈活的頭腦而沒有知識(shí),只能做無(wú)米之炊。一個(gè)有機(jī)合成高手在頭腦中掌握的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)最少應(yīng)為300個(gè)以上,并能靈活的加以運(yùn)用,熟悉其中的原理(機(jī)理),爛熟于胸,就像國(guó)學(xué)大師爛熟四書五經(jīng)一樣,
4、看到了一個(gè)分子結(jié)構(gòu),稍加思索,其合成路線應(yīng)該馬上在腦中浮現(xiàn)出來(lái)。有機(jī)合成心得(2)-基本功的訓(xùn)練每個(gè)行業(yè)都有自己的基本功,有機(jī)合成的基本功就是對(duì)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的理解掌握與靈活運(yùn)用。那么對(duì)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的理解掌握應(yīng)從那方面入手?你在大學(xué)里學(xué)到的有機(jī)合成知識(shí),只是入門的東西,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到高手的水平,學(xué)了四年化學(xué),基本上不理解化學(xué)。遇到問題還是束手無(wú)策,不知從何處下手。這不是你的問題,而是大學(xué)教育體制的問題,在大學(xué)階段應(yīng)該打下堅(jiān)實(shí)的基本功,然后才能專,而我們的大學(xué)在這方面還做的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。下面我推薦幾本有機(jī)合成方面的書籍希望能夠達(dá)到上述的目的。有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的理解掌握方面的書籍:1. march'sa
5、dvancedorganicchemistry.2. carey,f.a.;sundberg,r.j.:advancedorganicchemistry.3. michaelb.smith:organicsynthesis.5. 黃憲:新編有機(jī)合成化學(xué)6. 李長(zhǎng)軒:有機(jī)合成設(shè)計(jì)化學(xué)前三本書是從機(jī)理方面來(lái)討論有機(jī)合成的,4、5兩本書是從官能團(tuán)轉(zhuǎn)變的角度討論有機(jī)合成的,第6本書是討論有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)的。以上幾本書應(yīng)該隨時(shí)放在自己的身邊,作為案頭書。認(rèn)真精讀,達(dá)到記憶理解,把反應(yīng)分類記憶理解,這時(shí)你可能感覺很枯燥乏味,不要緊,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的合成研究再回過(guò)頭來(lái)閱讀,就會(huì)感覺耳目一新,有新的理解。掌握了
6、這幾本書,可以說(shuō)您已經(jīng)打下了一定的有機(jī)合成基本功,這時(shí)你應(yīng)該最少掌握300個(gè)反應(yīng)了,但并不意味者你已經(jīng)成為了有機(jī)合成高手,接下來(lái)你需要做的是將學(xué)到的有機(jī)合成知識(shí)能夠靈活運(yùn)用,熟練的理解化學(xué)反應(yīng)在什么情況下應(yīng)用。下面推薦的幾本雜志,主要是關(guān)于如何運(yùn)用有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的。1. organicsynthesis(80vol.)2. organicprocessresearch&development.這是美國(guó)化學(xué)會(huì)出版的本有機(jī)合成雜志,主要講述一些化工產(chǎn)品的工藝研究,書中的反應(yīng)均用在大規(guī)模的制備上,對(duì)產(chǎn)業(yè)化的研究很有幫助,這些反應(yīng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性,對(duì)理解化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用很有幫助。經(jīng)過(guò)以上知
7、識(shí)的訓(xùn)練,你已經(jīng)具備成為有機(jī)合成高手的潛力了,接下來(lái)需要做的就是大量的實(shí)踐研究了,相信經(jīng)過(guò)自己的努力和多年的實(shí)踐,多次的失敗,吃的苦中苦,你就成為有機(jī)合成高手了。有機(jī)合成心得(3)-合成路線的選擇合成路線的設(shè)計(jì)與選擇是有機(jī)合成中很重要的一個(gè)方面,它反映了一個(gè)有機(jī)合成人員的基本功和知識(shí)的豐富性與靈活的頭腦。一般情況下,合成路線的選擇與設(shè)計(jì)代表了一個(gè)人的合成水平和素質(zhì)。合理的合成路線能夠很快的得到目標(biāo)化合物,而笨拙的合成路線雖然也能夠最終得到目標(biāo)化合物,但是付出的代價(jià)卻是時(shí)間的浪費(fèi)和合成成本的提高,因此合成路線的選擇與設(shè)計(jì)是一個(gè)很關(guān)鍵的問題。合成路線的選擇與設(shè)計(jì)應(yīng)該以得到目標(biāo)化合物的目的為原則,即
8、如果得到的目標(biāo)化合物是以工業(yè)生產(chǎn)為目的,則選擇的合成路線應(yīng)該以最低的合成成本為依據(jù),一般情況下,簡(jiǎn)短的合成路線應(yīng)該反應(yīng)總收率較高,因而合成成本最低,而長(zhǎng)的合成路線總收率較低,合成成本較高,但是,在有些情況下,較長(zhǎng)的合成路線由于每步反應(yīng)都有較高的收率,且所用的試劑較便宜,因而合成成本反而較低,而較短的合成路線由于每步反應(yīng)收率較低,所用試劑價(jià)格較高,合成成本反而較高。所以,如果以工業(yè)生產(chǎn)為目的,則合成路線的選擇與設(shè)計(jì)應(yīng)該以計(jì)算出的和實(shí)際結(jié)果得到的合成成本最低為原則。如果得到的目標(biāo)化合物是以發(fā)表論文為目的,則合成路線的選擇與設(shè)計(jì)則有不同的原則。設(shè)計(jì)的路線應(yīng)盡量具有創(chuàng)造性,具有新的思想,所用的試劑應(yīng)該
9、是新穎的,反應(yīng)條件是創(chuàng)新的,這時(shí)考慮的主要問題不是合成成本的問題而合成中的創(chuàng)造性問題。如果合成的是系列化合物,則設(shè)計(jì)合成路線時(shí),應(yīng)該共同的步驟越長(zhǎng)越好,每個(gè)化合物只是在最后的合成步驟中不同,則這樣的合成路線是較合理的和高效率的,可以在很短的時(shí)間內(nèi)得到大量目標(biāo)化合物。每個(gè)目標(biāo)化合物的合成路線一般有多步反應(yīng),為了避免雜質(zhì)放大的問題,最好的解決辦法是將合成路線一分為二,轉(zhuǎn)化為兩個(gè)中間體,最后將兩個(gè)中間體通過(guò)一步反應(yīng)組裝起來(lái)得到目標(biāo)化合物。盡量避免連續(xù)反應(yīng)只在最后一步得到產(chǎn)物。有機(jī)合成心得(4)-有機(jī)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)有機(jī)合成的任務(wù)是運(yùn)用已知的或可能的化學(xué)反應(yīng)來(lái)形成c-c鍵或c-雜鍵,從而將兩個(gè)或多個(gè)分子或離
10、子連接起來(lái)。有機(jī)化學(xué)反應(yīng)類型可分為三種:極性反應(yīng),協(xié)同反應(yīng),自由基反應(yīng),其中協(xié)同反應(yīng)與自由基反應(yīng)又稱為非極性反應(yīng)。非極性反應(yīng)可以采用一鍋法進(jìn)行,而極性反應(yīng)則需分步進(jìn)行。因?yàn)闃O性反應(yīng)的條件比較苛刻(無(wú)水、惰性氣體保護(hù)、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿),而非極性反應(yīng)的條件比較溫和。極性反應(yīng)占80%,非極性反應(yīng)占20%。極性反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是分子中負(fù)電性的原子與正電性的原子的結(jié)合。所謂負(fù)電性與正電性都是指廣義而言的,原子的負(fù)電性可以是負(fù)電荷,也可以是孤電子對(duì);原子的正電性可以是正電荷也可以是空軌道。負(fù)電性與正電性的密度越大,反應(yīng)活性越高,但是高密度的負(fù)電性原子通常與高密度的正電性原子結(jié)合,低密度的負(fù)電性原子與低密度的正電性
11、原子結(jié)合。如果分子中同時(shí)存在兩種相反電荷的原子則產(chǎn)生環(huán)合反應(yīng),如果分子中存在兩種相同電荷的原子,此時(shí)與另一分子中相反電荷的原子結(jié)合時(shí)就容易產(chǎn)生副反應(yīng),通常密度較高電荷的原子先進(jìn)行反應(yīng)。因此,在記憶化學(xué)反應(yīng)時(shí),只需分清分子中那個(gè)原子是正電性的,那個(gè)原子是負(fù)電性的就可以了。不必去記憶什么人名反應(yīng)來(lái)浪費(fèi)記憶力,也不必對(duì)親核、親電反應(yīng)的類型太在意。所以,學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)時(shí),主要的任務(wù)就是了解各種正電性的基團(tuán)和負(fù)電性的基團(tuán)。這些正電性的基團(tuán)和負(fù)電性的基團(tuán)稱之為合成子。有機(jī)合成心得(5)后處理的問題在有機(jī)合成中,后處理的問題往往被大多數(shù)人所忽略,認(rèn)為只要找對(duì)了合成方法,合成任務(wù)就可以事半功倍了,這話不錯(cuò),正確
12、地合成方法固然重要,但是有機(jī)合成的任務(wù)是拿到相當(dāng)純的產(chǎn)品,任何反應(yīng)沒有100%產(chǎn)率的,總要伴隨或多或少的副反應(yīng),產(chǎn)生或多或少的雜質(zhì),反應(yīng)完成后,面臨的巨大問題就是從反應(yīng)混合體系中分離出純的產(chǎn)品。后處理的目的就是采用盡可能的辦法來(lái)完成這一任務(wù)。為什么對(duì)后處理的問題容易忽視呢?我們平時(shí)所看到的各種文獻(xiàn)尤其是學(xué)術(shù)性的研究論文對(duì)這一問題往往重視不夠或者很輕視,他們重視的往往是新的合成方法,合成試劑等。專利中對(duì)這一問題也是輕描淡寫,因?yàn)檫@涉及到商業(yè)利潤(rùn)問題。有機(jī)教科書中對(duì)這一問體更是沒有談?wù)摰健V挥袇⒓舆^(guò)工業(yè)有機(jī)合成項(xiàng)目的人才能認(rèn)識(shí)到這一問題的重要性,有時(shí)反應(yīng)做的在好,后處理產(chǎn)生問題得不到純的產(chǎn)品,企業(yè)
13、損失往往巨大。這時(shí)才認(rèn)識(shí)到有機(jī)合成不光是合成方法的問題,還涉及到許多方面的問題,那一方面的問題考慮不周,都有可能前功盡棄。后處理問題從哪里可以學(xué)到?除了向有經(jīng)驗(yàn)的科研人員多多請(qǐng)教外,自己也應(yīng)處處留心,雖說(shuō)各種文獻(xiàn)中涉及較少,但是還有不少論文是涉及到的,這就要求自己多思考,多整理,舉一反三。另外,在科研工作中,應(yīng)注意吸取經(jīng)驗(yàn),多多磨練。完成后處理問題的基本知識(shí)還是有機(jī)化合物的物理和化學(xué)性質(zhì),后處理就是這些性質(zhì)的具體應(yīng)用。當(dāng)然,首先要把反應(yīng)做的很好,盡量減少副反應(yīng)的發(fā)生,這樣可以減輕后處理的壓力。因此,后處理還是考驗(yàn)一個(gè)人的基本功問題,只有化學(xué)學(xué)好了才有可能出色的完成后處理任務(wù)。后處理根據(jù)反應(yīng)的目
14、的有不同的解決辦法,如果在實(shí)驗(yàn)室中,只是為了發(fā)表論文,得到純化合物的目的就是為了作各種光譜,那么問題就簡(jiǎn)單了,得到純化合物的方法不外就是走柱子,tlc,制備色譜等方法,不用考慮太多的問題,而且得到的化合物還比較純;如果是為了工業(yè)生產(chǎn)的目的,則問題就復(fù)雜了,盡量用簡(jiǎn)便、成本低的方法,實(shí)驗(yàn)室中的那一套就不行了,如果您還是采用實(shí)驗(yàn)室中的方法則企業(yè)就虧損了。(2)原后處理過(guò)程的優(yōu)劣檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是:(1)產(chǎn)品是否最大限度的回收了,并保證質(zhì)量;料、中間體、溶劑及有價(jià)值的副產(chǎn)物是否最大限度的得到了回收利用;(3)后處理步驟,無(wú)論是工藝還是設(shè)備,是否足夠簡(jiǎn)化;(4)三廢量是否達(dá)到最小。后處理的幾個(gè)常用而實(shí)用的方法
15、:(1)有機(jī)酸堿性化合物的分離提純具有酸堿性基團(tuán)的有機(jī)化合物,可以得失質(zhì)子形成離子化合物,而離子化合物與原來(lái)的母體化合物具有不同的物理化學(xué)性質(zhì)。堿性化合物用有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸處理得到胺鹽,酸性化合物用有機(jī)堿或無(wú)機(jī)堿處理得到鈉鹽或有機(jī)鹽。根據(jù)有機(jī)化合物酸堿性的強(qiáng)弱,有機(jī)、無(wú)計(jì)酸堿一般為甲酸、乙酸、鹽酸、硫酸、磷酸。堿為三乙胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉等。在一般情況下,離子化合物在水中具有相當(dāng)大的溶解性,而在有機(jī)溶劑中溶解度很小,同時(shí)活性碳只能夠吸附非離子型的雜質(zhì)和色素。利用以上的這些性質(zhì)可對(duì)酸堿性有機(jī)化合物進(jìn)行提純。以上性質(zhì)對(duì)所有酸堿性化合物并不通用,一般情況下,分子中酸堿性基團(tuán)分子量所
16、占整個(gè)分子的分子量比例越大,則離子化合物的水溶性就越大,分子中含有的水溶性基團(tuán)例如羥基越多,則水溶性越大,因此,以上性質(zhì)適用于小分子的酸堿化合物。對(duì)于大分子的化合物,則水溶性就明顯降低。酸堿性基團(tuán)包括氨基。酸性基團(tuán)包括:酰氨基、竣基、酚羥基、磺酰氨基、硫酚基、1,3-二厥基化合物等等。值得注意的是,氨基化合物一般為堿性基團(tuán),但是在連有強(qiáng)吸電子基團(tuán)時(shí)就變?yōu)樗嵝曰衔?,例如酰氨基和磺酰氨基化合物,這類化合物在氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿作用下就容易失去質(zhì)子而形成鈉鹽。中合吸附法:將酸堿性化合物轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子化合物,使其溶于水,用活性碳吸附雜質(zhì)后過(guò)濾,則除去了不含酸堿性基團(tuán)的雜質(zhì)和機(jī)械雜質(zhì),再加酸堿中合回母體
17、分子狀態(tài),這是回收和提純酸堿性產(chǎn)品的方法。由于活性碳不吸附離子,故有活性碳吸附造成的產(chǎn)品損失忽劣不計(jì)?;瘜W(xué)學(xué)習(xí)考研復(fù)試調(diào)劑,提供免費(fèi)真題筆記課件教材等,為化學(xué)工作者提供學(xué)中和萃取法:是工業(yè)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)室中常見的方法,它利用酸堿性有機(jī)化合物生成離子時(shí)溶于水而母體分子狀態(tài)溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn),通過(guò)加入酸堿使母體化合物生成離子溶于水實(shí)現(xiàn)相的轉(zhuǎn)移而用非水溶性的有機(jī)溶劑萃取非酸堿性雜質(zhì),使其溶于有機(jī)溶劑從而實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)與產(chǎn)物分離的方法。成鹽法:對(duì)于非水溶性的大分子有機(jī)離子化合物,可使有機(jī)酸堿性化合物在有機(jī)溶劑中成鹽析出結(jié)晶來(lái),而非成鹽的雜質(zhì)依然留在有機(jī)溶劑中,從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)酸堿性化合物與非酸堿性雜質(zhì)分離,酸堿性有
18、機(jī)雜質(zhì)的分離可通過(guò)將析出的結(jié)晶再重結(jié)晶,從而將酸堿性有機(jī)雜質(zhì)分離。對(duì)于大分子的有機(jī)酸堿化合物的鹽此時(shí)還可以采用水洗滌除去小分子的酸堿化合物已經(jīng)成鹽且具有水溶性的雜質(zhì)。對(duì)于水溶性的有機(jī)離子化合物,可在水中成鹽后,將水用共沸蒸儲(chǔ)或直接蒸儲(chǔ)除去,殘余物用有機(jī)溶劑充分洗滌幾次,從而將雜質(zhì)與產(chǎn)品分離。以上三種方法并不是孤立的,可根據(jù)化合物的性質(zhì)和產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求,采用相結(jié)合的方法,盡量得到相當(dāng)純度的產(chǎn)品。(2)幾種特殊的有機(jī)萃取溶劑正丁醇:大多數(shù)的小分子醇是水溶性的,例如甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇等。大多數(shù)的高分子量醇是非水溶性的,而是親脂性的能夠溶于有機(jī)溶劑。但是中間的醇類溶劑例如正丁醇是一個(gè)很好的
19、有機(jī)萃取溶劑。正丁醇本身不溶于水,同時(shí)又具有小分子醇和大分子醇的共同特點(diǎn)。它能夠溶解一些能夠用小分子醇溶解的極性化合物,而同時(shí)又不溶于水。利用這個(gè)性質(zhì)可以采用正丁醇從水溶液中萃取極性的反應(yīng)產(chǎn)物。丁酮:性質(zhì)介于小分子酮和大分子酮之間。不像丙酮能夠溶于水,丁酮不溶于水,可用來(lái)從水中萃取產(chǎn)物。乙酸丁酯:性質(zhì)介于小分子和大分子酯之間,在水中的溶解度極小,不像乙酸乙酯在水中有一定的溶解度,可從水中萃取有機(jī)化合物,尤其是氨基酸的化合物,因此在抗生素工業(yè)中常用來(lái)萃取頭抱、青霉素等大分子含氨基酸的化合物。丁基叔丁基醒:性質(zhì)介于小分子和大分子醒之間,兩者的極性相對(duì)較小,類似于正己烷和石油醛,二者在水中的溶解度較
20、小??捎糜跇O性非常小的分子的結(jié)晶溶劑和萃取溶劑。也可用于極性較大的化合物的結(jié)晶和萃取溶劑。(3)做完反應(yīng)后,應(yīng)該首先采用萃取的方法,首先除去一部分雜質(zhì),這是利用雜質(zhì)與產(chǎn)物在不同溶劑中的溶解度不同的性質(zhì)(4)稀酸的水溶液洗去一部分堿性雜質(zhì)。例如,反應(yīng)物為堿性,而產(chǎn)物為中性,可用稀酸洗去堿性反應(yīng)物。例如胺基化合物的酰化反應(yīng)。(5)稀堿的水溶液洗去一部分酸性雜質(zhì)。反應(yīng)物為酸性,而產(chǎn)物為中性,可用稀堿洗去酸性反應(yīng)物。例如竣基化合物的酯化反應(yīng)?;瘜W(xué)學(xué)習(xí)考研復(fù)試調(diào)劑,提供免費(fèi)真題筆記課件教材等,為化學(xué)工作者提供學(xué)習(xí)和科研、工作等的網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)(6)用水洗去一部分水溶性雜質(zhì)。例如,低級(jí)醇的酯化反應(yīng),可用水洗
21、去水溶性的反應(yīng)物醇。(7)如果產(chǎn)物要從水中結(jié)晶出來(lái),且在水溶液中的溶解度又較大,可嘗試加入氯化鈉、氯化鏤等無(wú)機(jī)鹽,降低產(chǎn)物在水溶液中的溶解度-鹽析的方法。(8)有時(shí)可用兩種不互溶的有機(jī)溶劑作為萃取劑,例如反應(yīng)在氯仿中進(jìn)行,可用石油醛或正己烷作為萃取劑來(lái)除去一部分極性小的雜質(zhì),反過(guò)來(lái)可用氯仿萃取來(lái)除去極性大的雜質(zhì)。(9)兩種互溶的溶劑有時(shí)加入另外一種物質(zhì)可變的互不相容,例如,在水作溶劑的情況下,反應(yīng)完畢后,可往體系中加入無(wú)機(jī)鹽氯化鈉,氯化鉀使水飽和,此時(shí)加入丙酮,乙醇,乙睛等溶劑可將產(chǎn)物從水中提取出來(lái)。(10)結(jié)晶與重結(jié)晶的方法基本原理是利用相似相容原理。即極性強(qiáng)的化合物用極性溶劑重結(jié)晶,極性弱
22、的化合物用非極性溶劑重結(jié)晶。對(duì)于較難結(jié)晶的化合物,例如油狀物、膠狀物等有時(shí)采用混合溶劑的方法,但是混合溶劑的搭配很篇三:有機(jī)合成心得搞了十余年藥物研發(fā),感覺最深刻的是關(guān)鍵要有一個(gè)靈活的頭腦和豐富的有機(jī)合成知識(shí),靈活的頭腦是天生的,豐富的有機(jī)合成知識(shí)是靠大量的閱讀和高手交流得到的。二者缺一不可,只有有機(jī)合成知識(shí)而沒有靈活的頭腦把知識(shí)靈活的應(yīng)用,充其量只是有機(jī)合成匠人,成不了高手,也就沒有創(chuàng)造性。只有靈活的頭腦而沒有知識(shí),只能做無(wú)米之炊。一個(gè)有機(jī)合成高手在頭腦中掌握的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)最少應(yīng)為300個(gè)以上,并能靈活的加以運(yùn)用,熟悉其中的原理(機(jī)理),爛熟于胸,就像國(guó)學(xué)大師爛熟四書五經(jīng)一樣,看到了一個(gè)分子
23、結(jié)構(gòu),稍加思索,其合成路線應(yīng)該馬上在腦中浮現(xiàn)出來(lái)。有機(jī)合成心得(2)-基本功的訓(xùn)練每個(gè)行業(yè)都有自己的基本功,有機(jī)合成的基本功就是對(duì)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的理解掌握與靈活運(yùn)用。那么對(duì)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的理解掌握應(yīng)從那方面入手?你在大學(xué)里學(xué)到的有機(jī)合成知識(shí),只是入門的東西,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到高手的水平,學(xué)了四年化學(xué),基本上不理解化學(xué)。遇到問題還是束手無(wú)策,不知從何處下手。這不是你的問題,而是大學(xué)教育體制的問題,在大學(xué)階段應(yīng)該打下堅(jiān)實(shí)的基本功,然后才能專,而我們的大學(xué)在這方面還做的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。下面我推薦幾本有機(jī)合成方面的書籍希望能夠達(dá)到上述的目的:有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的理解掌握方面的書籍:1. march'sadvanced
24、organicchemistry.2. carey,f.a.;sundberg,r.j.:advancedorganicchemistry.3. michaelb.smith:organicsynthesis.5. 黃憲:新編有機(jī)合成化學(xué)6. 李長(zhǎng)軒:有機(jī)合成設(shè)計(jì)前三本書是從機(jī)理方面來(lái)討論有機(jī)合成的,4、5兩本書是從官能團(tuán)轉(zhuǎn)變的角度討論有機(jī)合成的,第6本書是討論有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)的。以上幾本書應(yīng)該隨時(shí)放在自己的身邊,作為案頭書。認(rèn)真精讀,達(dá)到記憶理解,把反應(yīng)分類記憶理解,這時(shí)你可能感覺很枯燥乏味,不要緊,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的合成研究再回過(guò)頭來(lái)閱讀,就會(huì)感覺耳目一新,有新的理解。掌握了這幾本書,可以說(shuō)您
25、已經(jīng)打下了一定的有機(jī)合成基本功,這時(shí)你應(yīng)該最少掌握300個(gè)反應(yīng)了,但并不意味者你已經(jīng)成為了有機(jī)合成高手,接下來(lái)你需要做的是將學(xué)到的有機(jī)合成知識(shí)能夠靈活運(yùn)用,熟練的理解化學(xué)反應(yīng)在什么情況下應(yīng)用。下面推薦的幾本雜志,主要是關(guān)于如何運(yùn)用有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的。1. organicsynthesis(80vol.)2. organicprocessresearch&development.這是美國(guó)化學(xué)會(huì)出版的一本有機(jī)合成雜志,主要講述一些化工產(chǎn)品的工藝研究,書中的反應(yīng)均用在大規(guī)模的制備上,對(duì)產(chǎn)業(yè)化的研究很有幫助,這些反應(yīng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性,對(duì)理解化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用很有幫助。經(jīng)過(guò)以上知識(shí)的訓(xùn)練,你已經(jīng)
26、具備成為有機(jī)合成高手的潛力了,接下來(lái)需要做的就是大量的實(shí)踐研究了,相信經(jīng)過(guò)自己的努力和多年的實(shí)踐,多次的失敗,吃的苦中苦,你就成為有機(jī)合成高手了。有機(jī)合成心得(3)-合成路線的選擇合成路線的設(shè)計(jì)與選擇是有機(jī)合成中很重要的一個(gè)方面,它反映了一個(gè)有機(jī)合成人員的基本功和知識(shí)的豐富性與靈活的頭腦。一般情況下,合成路線的選擇與設(shè)計(jì)代表了一個(gè)人的合成水平和素質(zhì)。合理的合成路線能夠很快的得到目標(biāo)化合物,而笨拙的合成路線雖然也能夠最終得到目標(biāo)化合物,但是付出的代價(jià)卻是時(shí)間的浪費(fèi)和合成成本的提高,因此合成路線的選擇與設(shè)計(jì)是一個(gè)很關(guān)鍵的問題。合成路線的選擇與設(shè)計(jì)應(yīng)該以得到目標(biāo)化合物的目的為原則,即如果得到的目標(biāo)化
27、合物是以工業(yè)生產(chǎn)為目的,則選擇的合成路線應(yīng)該以最低的合成成本為依據(jù),一般情況下,簡(jiǎn)短的合成路線應(yīng)該反應(yīng)總收率較高,因而合成成本最低,而長(zhǎng)的合成路線總收率較低,合成成本較高,但是,在有些情況下,較長(zhǎng)的合成路線由于每步反應(yīng)都有較高的收率,且所用的試劑較便宜,因而合成成本反而較低,而較短的合成路線由于每步反應(yīng)收率較低,所用試劑價(jià)格較高,合成成本反而較高。所以,如果以工業(yè)生產(chǎn)為目的,則合成路線的選擇與設(shè)計(jì)應(yīng)該以計(jì)算出的和實(shí)際結(jié)果得到的合成成本最低為原則。如果得到的目標(biāo)化合物是以發(fā)表論文為目的,則合成路線的選擇與設(shè)計(jì)則有不同的原則。設(shè)計(jì)的路線應(yīng)盡量具有創(chuàng)造性,具有新的思想,所用的試劑應(yīng)該是新穎的,反應(yīng)條
28、件是創(chuàng)新的,這時(shí)考慮的主要問題不是合成成本的問題而合成中的創(chuàng)造性問題。如果合成的是系列化合物,則設(shè)計(jì)合成路線時(shí),應(yīng)該共同的步驟越長(zhǎng)越好,每個(gè)化合物只是在最后的合成步驟中不同,則這樣的合成路線是較合理的和高效率的,可以在很短的時(shí)間內(nèi)得到大量目標(biāo)化合物。每個(gè)目標(biāo)化合物的合成路線一般有多步反應(yīng),為了避免雜質(zhì)放大的問題,最好的解決辦法是將合成路線一分為二,轉(zhuǎn)化為兩個(gè)中間體,最后將兩個(gè)中間體通過(guò)一步反應(yīng)組裝起來(lái)得到目標(biāo)化合物。盡量避免連續(xù)反應(yīng)只在最后一步得到產(chǎn)物。有機(jī)合成心得(4)-有機(jī)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)有機(jī)合成的任務(wù)是運(yùn)用已知的或可能的化學(xué)反應(yīng)來(lái)形成c-c鍵或c-雜鍵,從而將兩個(gè)或多個(gè)分子或離子連接起來(lái)。有機(jī)
29、化學(xué)反應(yīng)類型可分為三種:極性反應(yīng),協(xié)同反應(yīng),自由基反應(yīng),其中協(xié)同反應(yīng)與自由基反應(yīng)又稱為非極性反應(yīng)。非極性反應(yīng)可以采用一鍋法進(jìn)行,而極性反應(yīng)則需分步進(jìn)行。因?yàn)闃O性反應(yīng)的條件比較苛刻(無(wú)水、惰性氣體保護(hù)、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿),而非極性反應(yīng)的條件比較溫和。極性反應(yīng)占80%,非極性反應(yīng)占20%。極性反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是分子中負(fù)電性的原子與正電性的原子的結(jié)合。所謂負(fù)電性與正電性都是指廣義而言的,原子的負(fù)電性可以是負(fù)電荷,也可以是孤電子對(duì);原子的正電性可以是正電荷也可以是空軌道。負(fù)電性與正電性的密度越大,反應(yīng)活性越高,但是高密度的負(fù)電性原子通常與高密度的正電性原子結(jié)合,低密度的負(fù)電性原子與低密度的正電性原子結(jié)合。如果分
30、子中同時(shí)存在兩種相反電荷的原子則產(chǎn)生環(huán)合反應(yīng),如果分子中存在兩種相同電荷的原子,此時(shí)與另一分子中相反電荷的原子結(jié)合時(shí)就容易產(chǎn)生副反應(yīng),通常密度較高電荷的原子先進(jìn)行反應(yīng)。因此,在記憶化學(xué)反應(yīng)時(shí),只需分清分子中那個(gè)原子是正電性的,那個(gè)原子是負(fù)電性的就可以了。不必去記憶什么人名反應(yīng)來(lái)浪費(fèi)記憶力,也不必對(duì)親核、親電反應(yīng)的類型太在意。所以,學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)時(shí),主要的任務(wù)就是了解各種正電性的基團(tuán)和負(fù)電性的基團(tuán)。這些正電性的基團(tuán)和負(fù)電性的基團(tuán)稱之為合成子。下面舉例簡(jiǎn)單說(shuō)明:有機(jī)合成心得(5)后處理的問題在有機(jī)合成中,后處理的問題往往被大多數(shù)人所忽略,認(rèn)為只要找對(duì)了合成方法,合成任務(wù)就可以事半功倍了,這話不錯(cuò),正
31、確地合成方法固然重要,但是有機(jī)合成的任務(wù)是拿到相當(dāng)純的產(chǎn)品,任何反應(yīng)沒有100%產(chǎn)率的,總要伴隨或多或少的副反應(yīng),產(chǎn)生或多或少的雜質(zhì),反應(yīng)完成后,面臨的巨大問題就是從反應(yīng)混合體系中分離出純的產(chǎn)品。后處理的目的就是采用盡可能的辦法來(lái)完成這一任務(wù)。為什么對(duì)后處理的問題容易忽視呢?我們平時(shí)所看到的各種文獻(xiàn)尤其是學(xué)術(shù)性的研究論文對(duì)這一問題往往重視不夠或者很輕視,他們重視的往往是新的合成方法,合成試劑等。專利中對(duì)這一問題也是輕描淡寫,因?yàn)檫@涉及到商業(yè)利潤(rùn)問題。有機(jī)教科書中對(duì)這一問體更是沒有談?wù)摰?。只有參加過(guò)工業(yè)有機(jī)合成項(xiàng)目的人才能認(rèn)識(shí)到這一問題的重要性,有時(shí)反應(yīng)做的在好,后處理產(chǎn)生問題得不到純的產(chǎn)品,企
32、業(yè)損失往往巨大。這時(shí)才認(rèn)識(shí)到有機(jī)合成不光是合成方法的問題,還涉及到許多方面的問題,那一方面的問題考慮不周,都有可能前功盡棄。后處理問題從哪里可以學(xué)到?除了向有經(jīng)驗(yàn)的科研人員多多請(qǐng)教外,自己也應(yīng)處處留心,雖說(shuō)各種文獻(xiàn)中涉及較少,但是還有不少論文是涉及到的,這就要求自己多思考,多整理,舉一反三。另外,在科研工作中,應(yīng)注意吸取經(jīng)驗(yàn),多多磨練。完成后處理問題的基本知識(shí)還是有機(jī)化合物的物理和化學(xué)性質(zhì),后處理就是這些性質(zhì)的具體應(yīng)用。當(dāng)然,首先要把反應(yīng)做的很好,盡量減少副反應(yīng)的發(fā)生,這樣可以減輕后處理的壓力。因此,后處理還是考驗(yàn)一個(gè)人的基本功問題,只有化學(xué)學(xué)好了才有可能出色的完成后處理任務(wù)。后處理根據(jù)反應(yīng)的
33、目的有不同的解決辦法,如果在實(shí)驗(yàn)室中,只是為了發(fā)表論文,得到純化合物的目的就是為了作各種光譜,那么問題就簡(jiǎn)單了,得到純化合物的方法不外就是走柱子,tlc,制備色譜等方法,不用考慮太多的問題,而且得到的化合物還比較純;如果是為了工業(yè)生產(chǎn)的目的,則問題就復(fù)雜了,盡量用簡(jiǎn)便、成本低的方法,實(shí)驗(yàn)室中的那一套就不行了,如果您還是采用實(shí)驗(yàn)室中的方法則企業(yè)就虧損了。下面只簡(jiǎn)單的介紹一些工業(yè)中的方法。后處理過(guò)程的優(yōu)劣檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是:(1)產(chǎn)品是否最大限度的回收了,并保證質(zhì)量;(2)原料、中間體、溶劑及有價(jià)值的副產(chǎn)物是否最大限度的得到了回收利用;(3)后處理步驟,無(wú)論是工藝還是設(shè)備,是否足夠簡(jiǎn)化;(4)三廢量是否達(dá)
34、到最小。后處理的幾個(gè)常用而實(shí)用的方法:(1)有機(jī)酸堿性化合物的分離提純具有酸堿性基團(tuán)的有機(jī)化合物,可以得失質(zhì)子形成離子化合物,而離子化合物與原來(lái)的母體化合物具有不同的物理化學(xué)性質(zhì)。堿性化合物用有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸處理得到胺鹽,酸性化合物用有機(jī)堿或無(wú)機(jī)堿處理得到鈉鹽或有機(jī)鹽。根據(jù)有機(jī)化合物酸堿性的強(qiáng)弱,有機(jī)、無(wú)計(jì)酸堿一般為甲酸、乙酸、鹽酸、硫酸、磷酸。堿為三乙胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉等。在一般情況下,離子化合物在水中具有相當(dāng)大的溶解性,而在有機(jī)溶劑中溶解度很小,同時(shí)活性碳只能夠吸附非離子型的雜質(zhì)和色素。利用以上的這些性質(zhì)可對(duì)酸堿性有機(jī)化合物進(jìn)行提純。以上性質(zhì)對(duì)所有酸堿性化合物并不通用,
35、一般情況下,分子中酸堿性基團(tuán)分子量所占整個(gè)分子的分子量比例越大,則離子化合物的水溶性就越大,分子中含有的水溶性基團(tuán)例如羥基越多,則水溶性越大,因此,以上性質(zhì)適用于小分子的酸堿化合物。對(duì)于大分子的化合物,則水溶性就明顯降低。酸堿性基團(tuán)包括氨基。酸性基團(tuán)包括:酰氨基、竣基、酚羥基、磺酰氨基、硫酚基、1,3-二?;衔锏鹊取V档米⒁獾氖?,氨基化合物一般為堿性基團(tuán),但是在連有強(qiáng)吸電子基團(tuán)時(shí)就變?yōu)樗嵝曰衔?,例如酰氨基和磺酰氨基化合物,這類化合物在氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿作用下就容易失去質(zhì)子而形成鈉鹽。中合吸附法:將酸堿性化合物轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子化合物,使其溶于水,用活性碳吸附雜質(zhì)后過(guò)濾,則除去了不含酸堿性基團(tuán)
36、的雜質(zhì)和機(jī)械雜質(zhì),再加酸堿中合回母體分子狀態(tài),這是回收和提純酸堿性產(chǎn)品的方法。由于活性碳不吸附離子,故有活性碳吸附造成的產(chǎn)品損失忽劣不計(jì)。中和萃取法:是工業(yè)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)室中常見的方法,它利用酸堿性有機(jī)化合物生成離子時(shí)溶于水而母體分子狀態(tài)溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn),通過(guò)加入酸堿使母體化合物生成離子溶于水實(shí)現(xiàn)相的轉(zhuǎn)移而用非水溶性的有機(jī)溶劑萃取非酸堿性雜質(zhì),使其溶于有機(jī)溶劑從而實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)與產(chǎn)物分離的方法。成鹽法:對(duì)于非水溶性的大分子有機(jī)離子化合物,可使有機(jī)酸堿性化合物在有機(jī)溶劑中成鹽析出結(jié)晶來(lái),而非成鹽的雜質(zhì)依然留在有機(jī)溶劑中,從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)酸堿性化合物與非酸堿性雜質(zhì)分離,酸堿性有機(jī)雜質(zhì)的分離可通過(guò)將析出的結(jié)晶再
37、重結(jié)晶,從而將酸堿性有機(jī)雜質(zhì)分離。對(duì)于大分子的有機(jī)酸堿化合物的鹽此時(shí)還可以采用水洗滌除去小分子的酸堿化合物已經(jīng)成鹽且具有水溶性的雜質(zhì)。對(duì)于水溶性的有機(jī)離子化合物,可在水中成鹽后,將水用共沸蒸儲(chǔ)或直接蒸儲(chǔ)除去,殘余物用有機(jī)溶劑充分洗滌幾次,從而將雜質(zhì)與產(chǎn)品分離。以上三種方法并不是孤立的,可根據(jù)化合物的性質(zhì)和產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求,采用相結(jié)合的方法,盡量得到相當(dāng)純度的產(chǎn)品。(2)幾種特殊的有機(jī)萃取溶劑正丁醇:大多數(shù)的小分子醇是水溶性的,例如甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇等。大多數(shù)的高分子量醇是非水溶性的,而是親脂性的能夠溶于有機(jī)溶劑。但是中間的醇類溶劑例如正丁醇是一個(gè)很好的有機(jī)萃取溶劑。正丁醇本身不溶于水
38、,同時(shí)又具有小分子醇和大分子醇的共同特點(diǎn)。它能夠溶解一些能夠用小分子醇溶解的極性化合物,而同時(shí)又不溶于水。利用這個(gè)性質(zhì)可以采用正丁醇從水溶液中萃取極性的反應(yīng)產(chǎn)物。丁酮:性質(zhì)介于小分子酮和大分子酮之間。不像丙酮能夠溶于水,丁酮不溶于水,可用來(lái)從水中萃取產(chǎn)物。乙酸丁酯:性質(zhì)介于小分子和大分子酯之間,在水中的溶解度極小,不像乙酸乙酯在水中有一定的溶解度,可從水中萃取有機(jī)化合物,尤其是氨基酸的化合物,因此在抗生素工業(yè)中常用來(lái)萃取頭抱、青霉素等大分子含氨基酸的化合物。異丙醛與特丁基叔丁基醒:性質(zhì)介于小分子和大分子醒之間,兩者的極性相對(duì)較小,類似于正己烷和石油醛,二者在水中的溶解度較小??捎糜跇O性非常小的
39、分子的結(jié)晶溶劑和萃取溶劑。也可用于極性較大的化合物的結(jié)晶和萃取溶劑。(3)做完反應(yīng)后,應(yīng)該首先采用萃取的方法,首先除去一部分雜質(zhì),這是利用雜質(zhì)與產(chǎn)物在不同溶劑中的溶解度不同的性質(zhì)。(4)稀酸的水溶液洗去一部分堿性雜質(zhì)。例如,反應(yīng)物為堿性,而產(chǎn)物為中性,可用稀酸洗去堿性反應(yīng)物。例如胺基化合物的酰化反應(yīng)。(5)稀堿的水溶液洗去一部分酸性雜質(zhì)。反應(yīng)物為酸性,而產(chǎn)物為中性,可用稀堿洗去酸性反應(yīng)物。例如竣基化合物的酯化反應(yīng)。(6)用水洗去一部分水溶性雜質(zhì)。例如,低級(jí)醇的酯化反應(yīng),可用水洗去水溶性的反應(yīng)物醇。(7)如果產(chǎn)物要從水中結(jié)晶出來(lái),且在水溶液中的溶解度又較大,可嘗試加入氯化鈉、氯化鏤等無(wú)機(jī)鹽,降低
40、產(chǎn)物在水溶液中的溶解度-鹽析的方法。(8)有時(shí)可用兩種不互溶的有機(jī)溶劑作為萃取劑,例如反應(yīng)在氯仿中進(jìn)行,可用石油醛或正己烷作為萃取劑來(lái)除去一部分極性小的雜質(zhì),反過(guò)來(lái)可用氯仿萃取來(lái)除去極性大的雜質(zhì)。(9)兩種互溶的溶劑有時(shí)加入另外一種物質(zhì)可變的互不相容,例如,在水作溶劑的情況下,反應(yīng)完畢后,可往體系中加入無(wú)機(jī)鹽氯化鈉,氯化鉀使水飽和,此時(shí)加入丙酮,乙醇,乙睛等溶劑可將產(chǎn)物從水中提取出來(lái)。(10)結(jié)晶與重結(jié)晶的方法基本原理是利用相似相容原理。即極性強(qiáng)的化合物用極性溶劑重結(jié)晶,極性弱的化合物用非極性溶劑重結(jié)晶。對(duì)于較難結(jié)晶的化合物,例如油狀物、膠狀物等有時(shí)采用混合溶劑的方法,但是混合溶劑的搭配很有學(xué)
41、問,有時(shí)只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)。一般采用極性溶劑與非極性溶劑搭配,搭配的原則一般根據(jù)產(chǎn)物與雜質(zhì)的極性大小來(lái)選擇極性溶劑與非極性溶劑的比例。若產(chǎn)物極性較大,雜質(zhì)極性較小則溶劑中極性溶劑的比例大于非極性溶劑的比例;若產(chǎn)物極性較小,雜質(zhì)極性較大,則溶劑中非極性溶劑的比例大于極性溶劑的比例。較常用的搭配有:醇-石油醛,丙酮-石油醛,醇-正己烷,丙酮-正己烷等。但是如果產(chǎn)物很不純或者雜質(zhì)與產(chǎn)物的性質(zhì)及其相近,得到純化合物的代價(jià)就是多次的重結(jié)晶,有時(shí)經(jīng)多次也提不純。這時(shí)一般較難除去的雜質(zhì)肯定與產(chǎn)物的性質(zhì)與極性及其相近。除去雜質(zhì)只能從反應(yīng)上去考慮了。(11)水蒸氣蒸儲(chǔ)、減壓蒸儲(chǔ)與精儲(chǔ)的方法這是提純低熔點(diǎn)化合物的常用方
42、法。一般情況下,減壓蒸儲(chǔ)的回收率相應(yīng)較低,這是因?yàn)殡S著產(chǎn)品的不斷蒸出,產(chǎn)品的濃度逐漸降低,要保證產(chǎn)品的飽和蒸汽壓等于外壓,必須不斷提高溫度,以增加產(chǎn)品的飽和蒸汽壓,顯然,溫度不可能無(wú)限提高,即產(chǎn)品的飽和蒸汽壓不可能為零,也即產(chǎn)品不可能蒸凈,必有一定量的產(chǎn)品留在蒸儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)被設(shè)備內(nèi)的難揮發(fā)組分溶解,大量的斧殘既是證明。水蒸氣蒸儲(chǔ)對(duì)可揮發(fā)的低熔點(diǎn)有機(jī)化合物來(lái)說(shuō),有接近定量的回收率。這是因?yàn)樵谒魵庹魞?chǔ)時(shí),斧內(nèi)所有組分加上水的飽和蒸汽壓之和等于外壓,由于大量水的存在,其在100c時(shí)飽和蒸汽壓已經(jīng)達(dá)到外壓,故在100c以下時(shí),產(chǎn)品可隨水蒸氣全部蒸出,回收率接近完全。對(duì)于有焦油的物系來(lái)說(shuō),水蒸氣蒸儲(chǔ)尤其適
43、用。因?yàn)榻褂蛯?duì)產(chǎn)品回收有兩個(gè)負(fù)面影響:一是受平衡關(guān)系影響,焦油能夠溶解一部分產(chǎn)品使其不能蒸出來(lái);二是由于焦油的高沸點(diǎn)使蒸儲(chǔ)時(shí)斧溫過(guò)高從而使產(chǎn)品繼續(xù)分解。,水蒸氣蒸儲(chǔ)能夠接近定量的從焦油中回收產(chǎn)品,又在蒸儲(chǔ)過(guò)程中避免了產(chǎn)品過(guò)熱聚合,收率較減壓蒸儲(chǔ)提高3-4%左右。雖然水蒸氣蒸儲(chǔ)能提高易揮發(fā)組分的回收率,但是,水蒸氣蒸儲(chǔ)難于解決產(chǎn)物提純問題,因?yàn)閾]發(fā)性的雜質(zhì)隨同產(chǎn)品一同被蒸出來(lái),此時(shí)配以精微的方法,則不但保障了產(chǎn)品的回收率,也保證了產(chǎn)品質(zhì)量。應(yīng)該注意,水蒸氣蒸儲(chǔ)只是共沸蒸儲(chǔ)的一個(gè)特例,當(dāng)采用其它溶劑時(shí)也可。共沸蒸儲(chǔ)不僅適用于產(chǎn)品分離過(guò)程,也適用于反應(yīng)物系的脫水、溶劑的脫水、產(chǎn)品的脫水等。它比分子篩
44、、無(wú)機(jī)鹽脫水工藝具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易、不消耗其它原材料等優(yōu)點(diǎn)。例如:在生產(chǎn)氨曝的酸時(shí),由于分子中存在幾個(gè)極性的基團(tuán)氨基、竣基等,它們能夠和水、醇等分子形成氫鍵,使氨曝的酸中存在大量的游離及氫鍵的水,如采用一般的真空干燥等干燥方法,不僅費(fèi)時(shí),也容易造成產(chǎn)物的分解,這時(shí)可采用共沸蒸儲(chǔ)的方法將水分子除去,具體的操作為將氨曝的酸與甲醇在回流下攪拌幾小時(shí),可將水分子除去,而得到無(wú)水氨曝的酸。又比如,當(dāng)分子中存在游離的或氫鍵的甲醇時(shí),可用另外一種溶劑,例如正己烷、石油醛等等,進(jìn)行回流,可除去甲醇??梢姽卜姓魞?chǔ)在有機(jī)合成的分離過(guò)程中占有重要的地位。(12)超分子的方法,利用分子的識(shí)別性來(lái)提純產(chǎn)物。(13)
45、脫色的方法一般采用活性炭、硅膠、氧化鋁等?;钚蕴课椒菢O性的化合物與小分子的化合物,硅膠與氧化鋁吸附極性強(qiáng)的與大分子的化合物,例如焦油等。對(duì)于極性雜質(zhì)與非極性雜質(zhì)同時(shí)存在的物系,應(yīng)將兩者同時(shí)結(jié)合起來(lái)。比較難脫色的物系,一般用硅膠和氧化鋁就能脫去。對(duì)于酸堿性化合物的脫色,有時(shí)比較難,當(dāng)將酸性化合物用堿中和形成離子化合物而溶于水中進(jìn)行脫色時(shí),除了在弱堿性條件下脫色一次除去堿性雜質(zhì)外,還應(yīng)將物系逐漸中和至弱酸性,再脫色一次除去酸性雜質(zhì),這樣就將色素能夠完全脫去。同樣當(dāng)將堿性化合物用酸中和至弱堿性溶于水進(jìn)行脫色時(shí),除了在弱酸性條件下脫色一次除去酸性雜質(zhì)外,還應(yīng)將物系逐漸中和至弱堿性,再脫色一次除去堿性
46、雜質(zhì)。篇四:有機(jī)合成心得有機(jī)合成心得一一工藝優(yōu)化方法學(xué)有機(jī)合成心得一一工藝優(yōu)化方法學(xué)1 .合成工藝的優(yōu)化主要就是反應(yīng)選擇性研究有機(jī)合成工藝優(yōu)化是物理化學(xué)與有機(jī)化學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物,是用化學(xué)動(dòng)力學(xué)的方法解決有機(jī)合成的實(shí)際問題,是將化學(xué)動(dòng)力學(xué)的基本概念轉(zhuǎn)化為有機(jī)合成的實(shí)用技術(shù)。首先分清三個(gè)基本概念轉(zhuǎn)化率、選擇性、收率。轉(zhuǎn)化率是消耗的原料的摩爾數(shù)除于原料的初始摩爾數(shù)。選擇性為生成目標(biāo)產(chǎn)物所消耗的原料摩爾數(shù)除于消耗的原料的摩爾數(shù)。收率為反應(yīng)生成目標(biāo)產(chǎn)物所消耗的原料的摩爾數(shù)除于原料的初始摩爾數(shù)??梢姡章蕿檗D(zhuǎn)化率與選擇性的乘積??梢赃@樣理解這三個(gè)概念,反應(yīng)中消耗的原料一部分生成了目標(biāo)產(chǎn)物,一部分生成了雜質(zhì),
47、為有效好的原料依然存在于反應(yīng)體系中。生成目標(biāo)產(chǎn)物的那部分原料與消耗的原料之比為選擇性,與初始原料之比為收率,消耗的原料與初始原料之比為轉(zhuǎn)化率。反應(yīng)的目標(biāo)是提高收率,但是影響收率的因素較多,使問題復(fù)雜化?;瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)的研究目標(biāo)是提高選擇性,即盡量使消耗的原料轉(zhuǎn)化為主產(chǎn)物。只有溫度和濃度是影響選擇性的主要因素。在一定轉(zhuǎn)化率下,主副產(chǎn)物之和是一個(gè)常數(shù),副產(chǎn)物減少必然帶來(lái)主產(chǎn)物增加。提高轉(zhuǎn)化率可以采取延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間,升高溫度,增加反應(yīng)物的濃度,從反應(yīng)體系中移出產(chǎn)物等措施。而選擇性雖只是溫度和濃度的函數(shù),看似簡(jiǎn)單,卻遠(yuǎn)比轉(zhuǎn)化率關(guān)系復(fù)雜。因此將研究復(fù)雜的收率問題轉(zhuǎn)化為研究選擇性和轉(zhuǎn)化率的問題,可簡(jiǎn)化研究過(guò)程。
48、2 .選擇性研究的主要影響因素提高主反應(yīng)的選擇性就是抑制副反應(yīng),副反應(yīng)不外平行副反應(yīng)和連串副反應(yīng)兩種類型。平行副反應(yīng)是指副反應(yīng)與主反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,一般消耗一種或幾種相同的原料,而連串副反應(yīng)是指主產(chǎn)物繼續(xù)與某一組分進(jìn)行反應(yīng)。主副反應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)是主副反應(yīng)速度的競(jìng)爭(zhēng),反應(yīng)速度取決于反應(yīng)的活化能和各反應(yīng)組分的反應(yīng)級(jí)數(shù),兩個(gè)因素與溫度和各組分的濃度有關(guān)。因此選擇性取決于溫度效應(yīng)和濃度效應(yīng)??墒?,活化能與反應(yīng)級(jí)數(shù)的絕對(duì)值很難確定。但是我們沒有必要知道它們的絕對(duì)值,只需知道主副反應(yīng)之間活化能的相對(duì)大小與主副反應(yīng)對(duì)某一組分的反應(yīng)級(jí)數(shù)的相對(duì)大小就行了。我們知道,升高溫度有利于活化能高的反應(yīng),降低溫度有利于活化能低的反
49、應(yīng),因此選擇反應(yīng)溫度條件的理論依據(jù)是主副反應(yīng)活化能的相對(duì)大小,而不是絕對(duì)大小。(1)溫度范圍的選擇:在兩個(gè)反應(yīng)溫度下做同一合成實(shí)驗(yàn)時(shí),可以根據(jù)監(jiān)測(cè)主副產(chǎn)物的相對(duì)含量來(lái)判斷主副反應(yīng)活化能的相對(duì)大小,由此判斷是低溫還是高溫有利于主反應(yīng),從而縮小了溫度選擇的范圍。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中,一般采取極限溫度的方式,低溫和高溫,再加上二者的中間溫度,可判斷出反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)選擇性的影響趨勢(shì)。(2)某一組分濃度的選擇:在同一溫度下(第一步已經(jīng)選擇好的溫度下),將某一組分滴加(此組分為低濃度,其他組分就是高濃度)或一次性加入(此組分為高濃度,其他組分就是低濃度)進(jìn)行反應(yīng),就可根據(jù)監(jiān)測(cè)主副產(chǎn)物的相對(duì)含量來(lái)判斷該組分是低濃度還
50、是高濃度有利于主反應(yīng)。確定了某一組分的濃度影響,接下來(lái)就是研究該組分的最佳配比問題。相同的條件下,再確定其他組分濃度的影響。3 .定性反應(yīng)產(chǎn)物動(dòng)力學(xué)研究方法要求副反應(yīng)最小,而其他方法要求主反應(yīng)最大。因此研究反應(yīng)的選擇性,搞清副反應(yīng)的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)是必要地前提。在條件允許的情況下,應(yīng)盡量分析反應(yīng)混合物的全部組分,包括主產(chǎn)物,各種副產(chǎn)物,分析他們?cè)跉庀嗌V、液相色譜或薄層色譜上的相對(duì)位置和相對(duì)大小。從而可以看出各組分的相對(duì)大小及各組分隨溫度和濃度條件不同的變化。對(duì)不同的副反應(yīng)采取不同的抑制方法。(1)首先搞清反應(yīng)過(guò)程中那些副產(chǎn)物生成;(2)重點(diǎn)找出含量較多的副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu),因?yàn)橹挥幸种屏酥饕狈磻?yīng),才能顯
51、著提高主反應(yīng)的選擇性;(3)根據(jù)主要副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu),研究其生成的機(jī)理,速度方程和對(duì)比選擇性方程,并據(jù)此進(jìn)行溫度效應(yīng)、濃度效應(yīng)分析;(4)由對(duì)比選擇性方程確定部分工藝條件,并據(jù)此設(shè)計(jì)獲取活化能相對(duì)大小和反應(yīng)級(jí)數(shù)相對(duì)高低的試驗(yàn)方按。(5)也應(yīng)該找出最難除去的雜質(zhì)的結(jié)構(gòu),進(jìn)行(3),(4)的方法研究。4 .跟蹤定量反應(yīng)產(chǎn)物在定分析的基礎(chǔ)上,對(duì)同一實(shí)驗(yàn)不同時(shí)刻各組分的含量進(jìn)行跟蹤測(cè)試,根據(jù)跟蹤測(cè)試結(jié)果認(rèn)識(shí)影響因素,再根據(jù)影響因素調(diào)整實(shí)驗(yàn)方按。(1)可在同一實(shí)驗(yàn)中考察原料、中間體、產(chǎn)物,各副產(chǎn)物在不同條件下的變化趨勢(shì),從一個(gè)實(shí)驗(yàn)中盡可能獲取更多的信息,實(shí)驗(yàn)效率大大提高。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的新現(xiàn)象調(diào)整和修
52、改預(yù)定方按,使每一具體實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)多元化,即可使每一次實(shí)驗(yàn)的目的在實(shí)驗(yàn)中調(diào)整和增加,從而提高工作效率和研究開發(fā)進(jìn)度。(3)將不同時(shí)刻、不同組分的相對(duì)含量,整理成表格或曲線,從數(shù)據(jù)表或曲線中觀察不同組分的數(shù)量,各組分在不同階段依不同條件的變化趨勢(shì)和變化率,從而找出宏觀動(dòng)力學(xué)影響因素,并根據(jù)這些因素去調(diào)整溫度、濃度因素,以提高選擇性。這里的定量并非真正的含量,只是各組分的相對(duì)值。5 .分階段研究反應(yīng)過(guò)程和分離過(guò)程大多數(shù)人習(xí)慣于每次實(shí)驗(yàn)部分都分離提純產(chǎn)品并計(jì)算收率。然而,除非簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)外這是不科學(xué)的。(1)研究開發(fā)的初始階段,分離過(guò)程是不成熟的,很難估算分離過(guò)程損失,這樣,所得產(chǎn)品不能代表反應(yīng)收率。(
53、2)實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果是反應(yīng)過(guò)程與分離過(guò)程的總結(jié)果,影響因素太多,考察某一影響因素太難。(3)一個(gè)實(shí)驗(yàn)真正做到完成分離提純的程度很難,往往后處理時(shí)間多于反應(yīng)時(shí)間,若每個(gè)實(shí)驗(yàn)都做到提純分離,則工作效率降低。(4)為降低科研費(fèi)用,往往進(jìn)行微量制備,而微量制備的實(shí)驗(yàn)幾乎不能完成全過(guò)程。如精微,沒有一定數(shù)量就無(wú)法進(jìn)行。(5)反應(yīng)過(guò)程中直接取反應(yīng)液進(jìn)行中控分析最接近于反應(yīng)過(guò)程的在線測(cè)試,最能反映出過(guò)程的實(shí)際狀態(tài),對(duì)于某一因素的變化的影響也最敏感,應(yīng)用起來(lái)方便。(6)做好反應(yīng)過(guò)程是分離過(guò)程研究的基礎(chǔ)。副產(chǎn)物越少,則分離過(guò)程越簡(jiǎn)單??傊谘芯块_發(fā)的最初階段,應(yīng)先回避分離過(guò)程而僅研究反應(yīng)過(guò)程??梢栽诜磻?yīng)過(guò)程中得
54、到一系列的色譜分析譜圖和定性分析結(jié)果,根據(jù)原料、中間體、產(chǎn)品、副產(chǎn)品出峰的相對(duì)大小來(lái)初步定量,根據(jù)不同反應(yīng)溫度條件下不同組分的消漲來(lái)判斷活化能的相對(duì)大小;根據(jù)副產(chǎn)物結(jié)構(gòu)機(jī)不同的加料方式引起的副產(chǎn)物的消漲來(lái)判斷活性組分的反應(yīng)級(jí)數(shù)的相對(duì)高低。從理論到實(shí)踐實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力學(xué)所要求的溫度效應(yīng)、濃度效應(yīng),再實(shí)現(xiàn)最大轉(zhuǎn)化率,最后研究分離過(guò)程。這是一種循序漸進(jìn)的、條理清晰的、理性的和簡(jiǎn)單化的工藝優(yōu)化程序。6 .程序升溫法確定溫度范圍程序升溫法是另一種反應(yīng)溫度的優(yōu)化方法。其是在實(shí)驗(yàn)的最初階段采用的。一般采用微量制備,物料以滿足分析測(cè)試即可。為使放熱反應(yīng)的溫度可控制,反應(yīng)物料不必成比例(一般使某一種原料微量)。在跟蹤
55、測(cè)試的基礎(chǔ)上,采取程序升溫大方法,往往一次實(shí)驗(yàn)即可測(cè)得反應(yīng)所適合的溫度范圍,并可得到主反應(yīng)與某一特定副反應(yīng)活化能的相對(duì)大小和確認(rèn)反應(yīng)溫度最佳控制條件。程序升溫過(guò)程如圖所示。在t1溫度下反應(yīng)一段時(shí)間,取樣a分析;若未發(fā)生反應(yīng),則升溫至t2后反應(yīng)一段時(shí)間后取樣b分析;若發(fā)現(xiàn)反應(yīng)已經(jīng)發(fā)生,但不完全,則此時(shí)應(yīng)鑒別發(fā)生的是否是主反應(yīng);若在溫度t2下先發(fā)生的是主反應(yīng),則繼續(xù)取樣c分析;若反應(yīng)仍不完全,升溫至t3后反應(yīng)一段時(shí)間取樣d分析;若仍不完全則升溫至t4,取樣e分析,直至反應(yīng)結(jié)束。若樣品d中無(wú)副產(chǎn)物,e中有副產(chǎn)物,則主反應(yīng)的活化能小于副反應(yīng)的活化能,反應(yīng)溫度為t4以下,再在t3上下選擇溫控范圍。若樣品
56、b中發(fā)生的是副反應(yīng),則應(yīng)立即升溫,并適時(shí)補(bǔ)加原料,邊升溫邊取樣f,g,h等,直至主反應(yīng)發(fā)生。若主反應(yīng)在較高溫度時(shí)發(fā)生了,說(shuō)明主反應(yīng)的活化能大于副反應(yīng)的活化能,反應(yīng)應(yīng)避開較低溫度段。此時(shí)的程序升溫過(guò)程應(yīng)在缺少易發(fā)生副反應(yīng)的那種主原料下進(jìn)行,即預(yù)先加熱反應(yīng)底物至一定溫度,再滴加未加入的原料,后滴加的原料用溶劑稀釋效果更加。可見,一次程序升溫過(guò)程便可基本搞清主副反應(yīng)活化能的相對(duì)大小和反應(yīng)溫度控制的大致范圍,取得了事半功倍的效果。在低溫有利于主反應(yīng)的過(guò)程中,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物的濃度逐漸降低,反應(yīng)速度逐漸減慢,為保持一定的反應(yīng)速度和轉(zhuǎn)化率以保證生產(chǎn)能力,就必須逐漸緩慢升溫以加速化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行,直至轉(zhuǎn)
57、化率達(dá)到目標(biāo),這才實(shí)現(xiàn)最佳控制。7 .調(diào)節(jié)加料法滴加的功能有兩個(gè),(1)對(duì)于放熱反應(yīng),可減慢反應(yīng)速度,使溫度易于控制。(2)控制反應(yīng)的選擇性,對(duì)每種原料都應(yīng)采取是滴加還是一次性加入對(duì)反應(yīng)選擇性影響的研究。如果滴加有利于選擇性,則滴加時(shí)間越慢越好。如不利于選擇性的提高,則改為一次性的加入。溫度效應(yīng)、濃度效應(yīng)對(duì)反應(yīng)選擇性的影響是個(gè)普遍存在的一般規(guī)律,但在不同的具體實(shí)例中體現(xiàn)出特殊性,有時(shí)某一種效應(yīng)更重要,而另一種效應(yīng)不顯著。因此必須具體問題具體分析,在普遍的理論原則指導(dǎo)下解決特殊的問題。8 .動(dòng)力學(xué)方法的工藝優(yōu)化次序有了上面所述的方法,一般的工藝優(yōu)化需要按以下的步驟進(jìn)行。(1)反應(yīng)原料的選擇反應(yīng)原
58、料的選擇除了考慮廉價(jià)易得的主要因素外,另一個(gè)必須考慮的因素是副產(chǎn)物的形成,所用的原料應(yīng)該盡可能以不過(guò)多產(chǎn)生副反應(yīng)為準(zhǔn),原料的活性應(yīng)該適當(dāng),活性高了相應(yīng)的副反應(yīng)形成的速度也就加大了,原料的反應(yīng)點(diǎn)位應(yīng)該盡可能少,以防進(jìn)行主反應(yīng)的同時(shí)進(jìn)行副反應(yīng)。以阿立哌口坐的中間體合成為例。不同的原料產(chǎn)生不同的副反應(yīng)從而形成不同的雜質(zhì),原料的性質(zhì)不同,產(chǎn)生雜質(zhì)的數(shù)量也就不同。圖1為以1,4二澳丁烷為原料反應(yīng)形成的雜質(zhì)。在該實(shí)例中,a是所需要的中間體,但因?yàn)?,4二澳丁烷及另一原料的雙重反應(yīng)部位,產(chǎn)生了大量的雜質(zhì),給后處理帶來(lái)了極大的麻煩。因而是不合適的。但是如以4-澳丁醇為原料(圖2),則反應(yīng)形成的雜質(zhì)數(shù)量大大減少,給提純及后續(xù)反應(yīng)帶來(lái)極大的方便??梢娫系倪x擇對(duì)抑制副反應(yīng)也有者重要的作用。(2)溶劑的選擇:主要根據(jù)反應(yīng)的性質(zhì)和類型
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第七章靜電場(chǎng)第一節(jié)電場(chǎng)力的性質(zhì)學(xué)案新人教版
- 2024-2025學(xué)年高中數(shù)學(xué)第二章函數(shù)課時(shí)作業(yè)9函數(shù)的單調(diào)性含解析北師大版必修1
- 2025年惠州b2考貨運(yùn)資格證要多久
- 2025解除合同申請(qǐng)模板
- 2025防水涂料施工合同樣本
- 2025年南通駕駛員貨運(yùn)從業(yè)資格證模擬考試
- 2025家政公司合作協(xié)議范本與家政公司合同
- 油品購(gòu)銷行業(yè)深度研究報(bào)告
- 上海戲劇學(xué)院《國(guó)際貿(mào)易實(shí)務(wù)雙語(yǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 2025生意轉(zhuǎn)讓合同書范文
- 感悟考古智慧樹知到期末考試答案章節(jié)答案2024年北京大學(xué)
- JJF 1171-2024溫濕度巡回檢測(cè)儀校準(zhǔn)規(guī)范
- 知道網(wǎng)課智慧樹《城市地理學(xué)(華中師范大學(xué))》章節(jié)測(cè)試答案
- 建筑信息模型技術(shù)員理論知識(shí)考試題庫(kù)
- 人文英語(yǔ)3-02-國(guó)開機(jī)考參考資料
- 2024年全國(guó)青少年航天創(chuàng)新大賽航天知識(shí)競(jìng)賽試題
- 微機(jī)原理與應(yīng)用智慧樹知到期末考試答案章節(jié)答案2024年山東大學(xué)
- 2024年12123交管學(xué)法減分考試題庫(kù)及答案
- TSG R5002-2013 壓力容器使用管理規(guī)則
- 信用卡中心委外催收 投標(biāo)方案(技術(shù)方案)
- 《旅游財(cái)務(wù)管理》課件-2財(cái)務(wù)管理及其目標(biāo)
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論