1、做一个新的反应前首先应该检索Scifinder或Reaxys,看看有没有前人做过这个反应,反应体系是否跟你的类似,有多少作者报道了相似的反应。 2、熟读相关文献,熟读相关文献,包括详细的实验步骤以及全面了解文献正文与Supporting Information附加信息。了解:
3、有可能的话最好是找一篇与这种反应有关的综述文章,了解有关反应适用范围和局限性。 4、打印整篇文章, 而不是只要你刚好在用的那几页。 5、选一个procedure跟着做, 一般文献报道的操作步骤是他人花了很长时间摸索的,我们一般情况下不要轻易去更改加料的摩尔比,溶剂量,加料顺序(许多反应加料次序不能颠倒,否则会得不到产物,甚至得到副产物)以及反应定温度等。 一个完美的反应:试剂能买到,也不很贵,而且实验室就有现成的。很清楚反应要进行多长时间,要做多大规模。 产物稳定, 能够被保存下去。 · 开始之前,确定所有的试剂是否有足够量。 · 找出与你的反应体系最相似的文献操作。 · 如果起始原料不贵, 可以尝试做 1 mmol 或 250 毫克规模的反应。 · 如果起始原料比较贵,做你认为有把握完成的最小的规模。 · 在早晨开反应, 留出足够的时间监控反应, 准确记录反应需要多长时间。(对于成熟的反应,在保证安全和遵守实验室规定的前提下,可以晚上回流, 第二天早上处理反应,这样可以节约时间) · 搅拌、加料速度和温度这些参数都是可以控制的! · 将颜色变化、溶液状态、TLC、纯化条件以及详细的反应流程都应写到实验记录本上。 · 如果在实验过程中出现问题, 首先要想想是不是实验技术上有问题,把避免这些问题的想法记录下来。 · 尝试鉴别出反应生成的每一个产物(用核磁共振谱)。 · 拿到产物,试着将产品放置一段时间, 观察其对酸敏感性(硅胶板上分解或对CDCl3 有交换),挥发性(高真空是否挥发),热稳定性(放在实验台上或核磁共振管中是否有变化)。 · “永远不要说‘我试了一次, 做不出来’” -诺贝尔化学奖得主欧内斯特· 卢瑟福( Never say, 'I tried it once and it did not work.'——Ernest Rutherfor) 1. 决定反应规模 i. 做一个全新的反应时, 如果反应物足够, 最好从 1 mmol 开始。 如果反应物很珍贵, 可以把它分成3-4 份。 要是你觉得小量反应没有困难, 10mg 通常是最好用的选择。 ii. 如果以前做过这个反应, 你可以选择做一个更大规模的反应。 不过, 最好不要超过原来实验规模的 3-4 倍, 以防止反应的效率降低。 iii. 如果你需要很多产物, 对相似的操作流程比较熟练,或者觉得比较有把握(如根据文献) , 你可以从 1g 甚至 5g 反应物做起。 2. 算出你要用的反应物和试剂的量。 3. 订购化学药品,查出必要时要采取的纯化方法。 4. 预计搭装置、做反应和后处理要用多长时间,据此规划何时启动该反应。 5. 启动实验。 关于选瓶子: · 在反应前一需要选择好合适的瓶子大小和合适的搅拌子,千万不要等原料都加到一起去了发现瓶子小了或搅拌子小了,会导致很尴尬的局面。 · 该用三口瓶投料的不要为了图省事用单口瓶投料。 · 对一些简单的反应如水解,酸胺缩合等,瓶子用水洗完用丙酮涮过后,吹干既可以使用,而对一些要求严格的有金属试剂参与的反应或一些偶联反应,全套反应仪器必须要通过干燥箱或红外灯干燥使用。 · 在设置小反应时也不宜使用过大的反应瓶,特别是在做无水无氧的反应时,若反应只有2-3 mL的溶液而使用50 mL的烧瓶是很难将反应控制的很好。 · 对于均相反应,液面不超过容器的2/3;对于非均相、回流或气体产生的反应,液面不超过1/2。 关于溶剂用量: 很多人对溶剂量把握的也不是很好,一般情况下分子内的反应我们反应体系浓度会稀一些,而对常见的分子间的反应,我们一般需要控制反应体系浓度在0.1~1.0 mol/L左右(100 mg ~1-3 mL)。若反应底物只有几十 毫克,溶剂却用了几十 毫升,有时不仅降低反应的速度,而且对无水反应,溶剂中少量水分对反应也是致命的。 关于温控:对于加热或低温反应,我们通常需要对内外都进行温度监控。 反应开始的一段时间一定要进行监控, 直到反应进行完。 行不到25%。 现在大家更多地依赖HPLC、GC、NMR或LC-MS等检测手段,在一定程度上忽视了传统的TLC检测,请大家记住:TLC是有机合成化学家的眼睛。我们不能单纯根据LCMS或自己主观臆断来判断一个反应的失败。如果各化合物极性很接近,我们可采用交叉点板,多次展开的方式进行TLC检测。 反应根据淬灭原则淬灭后一定要马上将粗产品处理出来,严禁过夜,这可能会导致产品变坏。 1.看文献不仔细,忽视反应浓度,加料顺序,过分迷信文献中的反应时间,忽视文献中反应所用试剂的纯度或规格。 2. 选择反应容器或搅拌子不当,反应容器不够干净,无水反应容器不够干燥(NaH, LAH, 有机锂试剂, 有机锡试剂, 硼烷等参与的反应),试剂不够干燥,试剂易变质纯度或浓度不高(EDCI,CDI, 有机锂试剂, 有机锡试剂, 硼烷, 含配体的钯催化剂等)。 3.投料过快反应温度失控,误认为体系内外温度一致(温度要求严格的反应,内外都需要温度计) 4.擅自更改放大反应浓度,与小试的不一致 5.放大时过度延长反应时间,需要及时监测反应,不能盲目延长时间。 6.萃取时体系未调到合适的pH值,如产物是胺,但是体系是酸性的,这个估计萃不出来 7.胺类化合物纯化前硅胶未碱化处理 8.化合物没拿到,就倒掉所有废液和固体。 9.爬板时,忘记取出TLC板,直到溶剂爬到头。 36. 温控失灵。 43. 在封闭的体系中进行有气体释放的反应。 48. 已经是晚上9 点,你的玻璃仪器没有一件是干净的。 49. 爬板时,别人偷偷的把你的板掉个头。 有可能的话,尽量的多投反应,一天投一个反应和一天投二到三个反应,一二年后的经验体会是大不相同的。 |
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