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有机反应的后处理

蒲公英制药论坛  · 公众号  · 药品  · 2018-01-10 17:09

正文

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主要内容

◆  后处理的目的和评价标准

◆  后处理的常规方法

◆  常见特殊试剂的淬灭及处理

◆  不同溶剂反应的处理

◆  萃取操作

◆  酸碱化处理

◆  产物是氨基酸类的处理

◆  易燃易爆或剧毒品的后处理

◆  后处理常见问题的解决技巧


后处理的目的和评价标准

目的:分离提纯得到纯的产品

评价标准 :

(1)产品是否最大限度的保质保量得到

(2)原料、中间体、溶剂及有价值的副产物是否最大限度的得到回收利用

(3)后处理步骤,无论是工艺还是设备,是否足够简化

(4)三废量是否达到最小


后处理的常规方法


常见特殊试剂的淬灭及处理

在后处理前,推荐取一点反应液留作样品,以供对后处理好的反应液对照比较。

Notes:

1 . 选择合适的淬灭试剂,要充分考虑到产物的稳定性以及后处理的难易程度;

2 . 如果淬灭过程会大量放热,须在冷却下进行淬灭;

3 . 不要过分依赖文献,而不对反应进行监控。只有当TLC或其他分析手段显示反应结束,才能对反应进行淬灭;

4 . 可能的话,后处理应在淬灭后尽快进行。


常见特殊试剂的淬灭及处理


常见特殊试剂的淬灭及处理


常见特殊试剂的淬灭及处理


常见特殊试剂的淬灭及处理


常见特殊试剂的淬灭及处理


不同溶剂反应的处理


萃取操作

萃取原理:利用物质在两种不互溶(或微溶)溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离提纯目的。

萃取溶剂的选择:

1 . 萃取溶剂的选择,应根据被萃取化合物的溶解度而定,同时要易于和溶质分开,最好用低沸点溶剂。

2 . 一般难溶于水的物质用石油醚等萃取;

3 . 较易溶者,用乙醚等萃取;易溶于水的物质用乙酸乙酯等萃取。

4 . 每次使用萃取溶剂的体积一般是被萃取液体的1/5~1/3,两者的总体积不应超过分液漏斗总体积的2/3。


萃取操作

在萃取时常常出现不分层和乳化的现象 :

(1)长时间静置;

(2)加入适当的物质,使其密度差增大,对于水相,通常加入无机盐 ;

(3)因表面活性剂存在而形成的乳化,改变溶液的pH往往能使其分层;

(4)因碱性而产生乳化,可加入少量酸破坏;

(5)因少量悬浮固体引起的乳化,可将乳浊液缓慢过滤,过滤时在漏斗里铺上一层吸附剂(硅酸镁、氧化铝、硅胶),则效果更好;

(6)因两种溶剂(水与有机溶剂)能部分互溶而发生乳化,可加入少量电解质如氯化钠等,利用盐析作用加以破坏;

(7)对于顽固的乳化,还可用离心分离,也可加热,或向有机溶剂中加入极性溶剂(如醇类或丙酮)以改变两相的表面张力。


萃取操作

在得到实验结果前,有机相、水相、不明固体一律不允许丢弃。


萃取操作

几种特殊的有机萃取溶剂 :

常用于萃取大极性物质的有机溶剂 :


酸碱化处理

酸碱化原理:具有酸碱性基团的有机化合物,可以得失质子形成离子化合物,而离子化合物与母体化合物具有不同的物理化学性质。


Questions: how to purify the product A, B and C :


酸碱化处理


产物是氨基酸类的处理

◆ 游离的氨基酸,可以调节pH到等电点,然后萃取或结晶。

◆ 一端受保护的氨基酸,可以用酸碱倒的方法萃取纯化。

等电点 -- 两性离子所带电荷因溶液的pH值不同而改变,当两性离子正负电荷数值相等时,溶液的pH值即为等电点。


产物是氨基酸类的处理

氨基酸又一提纯方法可以通过上Boc,降低极性和水溶性后再进行分离。


易燃易爆或剧毒品的后处理

《常见危险废物的销毁方法》


易燃易爆或剧毒品的后处理


易燃易爆或剧毒品的后处理

催化氢化常用的催化剂(Raney Ni,Pd/C,Pd(OH)2等)

危险性:干燥时易燃,和空气或有机物的气体磨擦也容易燃烧

Raney Ni > Pd/C > Pd(OH)2

后处理要点:

◆  从高压釜抽取反应液时必须有两人在场;

◆  在快抽干时,提前解除真空,或立即加入相应的溶剂冲洗内壁,把遗留催化剂全部抽走;

◆  抽滤时也不能完全抽干,快抽干时,接着加反应液或空白溶剂;

◆  事先准备一块湿布或一杯水,起火星时用湿布捂或用水灭;

◆  用过的催化剂或沾有这些催化剂的滤纸、塞内塑料垫等绝不能丢入垃圾桶中,应密封在容器中,用水或有机溶剂盖住。


后处理常见问题的解决技巧

关于有机反应中油状物的处理

固体产物呈油状物一般有以下几种情况:

(a)产物很不纯,有很多杂质;

(b)产物中含有溶剂,特别是包含了高沸点的溶剂;

(c)产物熔点较低,又含有一些溶剂,熔程变大而不易结晶。

问题的解决方法一般有:

(a)用低沸点的溶剂尽量把溶剂带干;

(b)高真空油泵抽气除去高沸点溶剂,含水的话,也可以考虑冻干;

(c)加入良性溶剂(沸点较低)溶解后,再加入不良溶剂(要筛选),然后不加热缓慢旋走部分良性溶剂,若还不析出,可冷却或用超声波超一下;

(d)用溶剂重结晶 。


后处理常见问题的解决技巧

抽滤时滤饼很黏稠,过滤速度很慢,怎么办?

1 . 打碳层,或者硅藻土层;

2 . 加助滤剂(硅胶、氧化铝、无水硫酸钠等);

3 . 沉降法,放置一段时间,先滤上层清液 ;

4 . 勤换滤纸;

5 . 换用滤布;

6 . 离心法。

如何除去过量的(Boc)2?

1 . 若产物极性较大,可用Hexane或乙醚萃取除去 ;

2 . 加入少量N,N-二甲基丙二胺(或N,N-二甲基乙二胺),待TLC检测过量Boc2O(一般10:1,Rf~0.6 左右,以碘显色) 消失后,以1 M稀盐酸洗涤(如果担心Boc的安全就用10%的柠檬酸洗)。


Quiz

1 . 简单计算,淬灭剂水的用量是LAH摩尔数的多少倍,可使生成颗粒状沉淀的偏铝酸锂LiAlO2而便于过滤 :

(a) 1; (b) 2; (C) 3; (d) 4

2 . 萃取的次数,通常是几次:

(a) 1; (b) 2; (C)  3;  (d) 4

3 . 下列有机溶剂中,哪种可用来除去绝大部分的Boron Compounds:

(a) EtOAc;(b) MeOH; (C) EtOH; (d) CH3COCH3

4 . 下列催化氢化催化剂中,燃烧危险性最高的是 :

(a) Raney Ni;(b)Pd(OH)2;(C) Pd/C

Answer

1. b ; 2. c ;3. b; 4. a








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