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【合成经验】你为什么不能重复别人的反应?

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做合成的实验人员,不管是在企业,研究所还是高校,你做的大部分实验都是在重复曾经做过的反应,包括文献中报道的反应,别人的实验记录中的反应,甚至自己做过的反应。有机合成中让人崩溃事件之一就是不能重复别人或者自己的反应?这种情况屡见不鲜,老鸟们司空见惯重复实验是做科研不可避免的过程,有没有一些方法让你顺利的重复别人做过的反应?下面我们逐条分析,并找出解决办法。

常见的不能重复他人的反应的原因,主要有以下三种:

  • 你所投反应试剂或溶剂的质量和性质、加料顺序和速率与文献中的不同。

  • 原始文献中没有详细记录一些反应的操作细节,或者记录不准确。

  • 最后一种就有意思了········,原作者实际上的实验操作和文献或记录中的操作不同。

如果没有反应,可以尝试下方方法解决:
  • 升高反应温度。

  • 尝试在更高的浓度下进行反应。

  • 增加反应试剂的当量或催化剂的量。

  • 重新纯化原料底物,打核磁确认纯度。

  • 换新溶剂或重蒸溶剂(比如LDA, 由于其保质期很短,买的试剂很可能不好用,自己现做时,如果不好用,最好重蒸一下二异丙胺,)。

  • 在严格无水无氧条件下进行反应,当然不包括涉及水或氧气参与的反应,具体可以通过溶剂脱气【】,解决,如果想要干燥的原料可以加入甲苯共沸除水。

反应虽然进行了,但是产率不佳:
  • 反应投料量是否和文献中相同?很多反应结果和投料量的多少关系很大,如果不能重复文献中产率,可以完全按文献中的投料量重复一下,看能否得到相似的产率。

  • 对于一些反应的关键试剂(如催化剂,丁基锂,碱,还原剂,氧化剂等),稍微多加一点。有时候实验记录的数据并不是很准确,投反应时有人可能会习惯性的多加一点,甚至会多加很多!

  • 加大监测反应的频率,如果反应完毕,马上停止反应。很多反应时间记录也不是很准确,很多记录的反应时间只是预估的大概时间,如果反应产物会不断分解的话,延长了反应时间反应会导致产率下降。

  • 加快搅拌速度,特别是非均相反应,如果搅拌不充分,会明显降低产率和反应速率。

  • 另外反应温度也要考虑,最好监测反应内温,掌握反应体系的温度。加料的快慢都会影响反应体系的温度,放热反应加入过快会导致反应温度瞬间升高,吸热反应会导致温度降低。重复文献反应的小试反应时,很可能你的反应内温会较低。另外很多小伙伴投加热反应时喜欢控制反应的外温,温度探头如果不是靠近反应瓶壁,而是靠到油浴锅底部或外面,这就会导致实际油浴的温度高于探头所测的温度。

  • 试剂的加料顺序和加料速率也有影响,甚至有些情况下非常重要,但是文献中可能忽略这些情况,如果我们没有考虑到的话,可能会影响反应结果。

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