油浴锅什么原因(有机合成操作的经验总结)

Posted 2023-05-31

篇首语：疾风知劲草，板荡识诚臣。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了油浴锅什么原因(有机合成操作的经验总结)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

油浴锅什么原因(有机合成操作的经验总结)

选择玻璃仪器和搅拌子：（1）均相反应：物料不超过容器体积的 2/3；（2）非均相、回流或者产生气体的反应：物料不超过容器体积的小于 1/2，无水无氧的反应时更应注意。【Schlenk技术及无水无氧操作中物料的转移】

搅拌装置的选择：（1）机械搅拌：物料体积>2 L 的非均相体系；（2）强力搅拌：物料体积>3 L 的均相反应和 250 mL~2 L 的非均相体系；（3）磁力搅拌:25~250 mL。

反应溶剂的使用：一般底物浓度严格控制在 0.3~0.5M；对 Neat 反应（无溶剂反应），物料必须混合均匀，对于一些不易混合均匀的底物，可以先用低沸点溶剂溶剂所有底物，浓缩后再进行Neat反应。

加料次序：固体物或液体物加入到液体物中，注意放热反应防止喷料，控制好温度，尤其是低温的反应更应注意。一般不要将所有原料都加到一起后，再加溶剂，因为一些底物混到一起后会剧烈反应。加料顺序的确定是在了解反应机理的基础之上的。

反应的具体细节

（1）有气体产生和需要通入气体的反应一定要有气体导出装置，切记不可将反应体系为完全封闭的。除了封管和闷罐很少将反应完全封闭，一个惰性气体气球就可以解决大多数问题。产生气体的反应不建议用气球。

（2）需控温的反应 (低温、加热和放热反应)：要用温度计至于多口瓶上,要内外温都要监控 ! 加热反应常用的油浴加热，探头是关键，一定要将探头置于反应瓶附近，不要接触油浴锅或加热圈。

（3）热浴的选择：尽量用油浴易控温. 50~160 度；> 160 度用电热套或沙浴；冷却反应：0 度用碎冰冷却；-5~-18 度用冰盐浴( NaCl-NaNO3);-50~-78 度用干冰/丙酮；-78~-100 度乙醇/液氮。【有机化学实验基本的加热冷却与干燥操作技术】【实验室中各种冷却浴的冷却温度】

（4）封管反应：

1、玻璃封管的闷罐，由于会经常爆炸，安全性很低，现在已经很少用。耐压性更好的不锈钢闷罐（聚四氟乙烯内胆耐酸碱）应用比较广泛。

2、聚四氟乙烯的内胆压紧后，盖子和杯体一般仍有缝隙，用力压就下去，松开会弹回，说明此内胆密封良好。不锈钢套密封时：钢套里面的钢垫是小面朝下，两片钢垫配合盖好，拧紧钢盖，一般不必用钢棒助力拧紧，盖子上方的空是打开时用的。反应结束后，不可立即打开盖子，要先冷却，一般情况下冷却后可以轻松打开，如果打不开可用钢棒助力打开。

3、反应溶剂的量最多不得超过内杯容量的1/4，反应温度建议不要超过160℃，否则可能漏气。

4、反应体系中有气体生成的反应，因为内部压力不可预知，建议改用高压反应釜进行反应；闷罐和小型高压釜反应都要加防护挡板保护。（P.S.若真正爆炸可能水泥墙都挡不住，所以一定要提前确保反应的安全。）

（5）无水无氧操作：玻璃仪器要烘干( 120 度左右)，瓶口处用橡胶塞以便注射器的使用；要氮气置换至少三次；用重新处理的溶剂。

有机金属试剂的量取和转移:取少量时用注射器,要用氮气球置于试剂瓶上避免负压. 大量使用时用聚四氟乙烯导管氮气压出.【Schlenk技术及无水无氧操作中物料的转移】

（6）NaH，LAH，Na，K，Li 的使用：注意安全使用！取 LAH 时不可用铁制勺，用木制或塑料的；Na、K、Li 保存于石蜡油或煤油中，使用前用石油醚洗涤。【有机合成中常见的危险反应】

（7）催化加氢反应：一定要做好氮气和氢气的置换(至少 3 次)；Pd/C、Raney-Ni 易于自燃！加料和后处理环节最容易自燃，做此类反应时一定要清空实验台，将灭火毯放在手边，随时准备灭火。

选反应的跟踪和检测

检测反应是反应成功的关键。检测手段：TLC 是最重要简便直接的；NMR是终极手段, 其它还有 LC-MS、HPLC、GC、GC-MS、IR、UV、X-Ray 等辅助手段。【TLC薄层层析技术】【核磁相关知识文章链接】【LCMS基础】

何时检测：可通过实验现象，如温度和颜色的变化，气体或沉淀的析出等。一般反应半个小时要检测；从快速到慢的反应，可从几分到几小时内检测；过夜反应: 过夜前后要检测。

反应的后处理和产物的纯化

后处理是根据反应物质的物理化学性质进行的。
先通过萃取（主要是除去大部分的盐、高沸点极性溶剂等）、酸碱洗、过滤等得到粗产品。

粗产品进一步精制。一般通过重结晶、柱层析、Pre-HPLC、Pre-TLC、蒸馏、升华等；其中重结晶、柱层析是最重要的手段！掌握好这两个手段是合成技能提高的重要标志！
【反应后处理的常规方法】【柱层析技术】【爬大板有什么奇技淫巧？】【重结晶】

工作安排

合理安排工作：小试和放大要交叉进行，保持二者的连贯性。项目需优化的要一次性想到文献中提到的所有方法，集中起来平行反应。切不可等一个小试完了再进行下一个，时间是最重要的！！！

没有接触的反应最好上午做，便于跟踪反应；4~5 个小时未进行完且转化率低时可考虑改变反应条件，如提高反应温度。

小试和放大

小试：小试非常重要！从毫克（mg）到数十克（g）不等，一般满足项目后面 4~5 步以上的反应，且每步要留有几十毫克的标准样品，最好是要有核磁谱图，尤其是新项目关键中间体必须有正确核磁谱图方可进行放大实验。

小试操作必须严格，尤其是对金属试剂参与的反应一定要用新制干燥的溶剂。

小试一定要有结论：严格按照文献后处理操作不擅自改动，是否得到目标物，产率如何，分离纯化方法是什么等。

放大: 放大要非常谨慎!

小试得到正确结论后方可放大，第一次放大到十倍。谨记：不可盲目放大！不可把原料一次性放大，否则出了问题无法挽回！要循序渐进，可平行几个反应，集中后处理。

严格按照小试的条件。

对前一两步中间体的制备，如果是反应简单，产率高的，原料廉价的可不经过小试直接放大，节约宝贵的时间！！！但反应要严格监控。

项目进行中的原则

优先选择已有的文献方法，鼓励有自己的想法。

路线和工作计划确定后不可轻易更改。

要准确计算起始原料的用量，避免从头来过。

最好是每步中间体要得到纯品；不可将粗品进行到底，特别是在最后一步反应前，中间体必须进行纯化！

总结

从现象和本质上理解反应.

设置要合理，检测要及时，后处理要小心，纯化手段要省事，

小试非常重要，放大要非常谨慎!

项目安排要流畅。

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