苯基丙酮刘卡特还原胺化及簿层层析
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醛,酮与甲酸和胺(或者伯,仲胺),或者与甲酰胺作用发生还原胺化反应,称为刘卡特反应(又称瓦拉赫反应,有的也叫N-甲基甲酰胺法)。反应通常不需要溶剂,将反应物混合在一起加热170度-180度左右即可发生反应。选用适当的胺(或氨)可以合成伯,仲,叔胺。反应中胺首先与甲基发生亲核加成,接着脱水生成亚胺,亚胺随后被还原生成胺,这里不用催化氢化,而是用反应混合物中的一小部分甲酸作为还原剂。防止反应混合物的pH值跌的太低(变得太酸)。
以苯基丙酮胺化还原举例:1000毫升苯基丙酮兑200毫升甲酰胺,50毫升甲基一起开始加热170度开始缓慢加热,酮与数分子的甲酰胺产生的胺甲酰基衍生物。收集减压蒸馏出来的甲基和甲基酮,直到180度出来的液体加一点氢氧化钠溶液,就会有少量油层,把油层倒回烧瓶,保持180度,9小时后冷却,加1000-1500量的水,分液漏斗分离,油层倒回烧瓶,加500毫升饱和氯化铵溶液水解,缓慢加热沸腾,保持反应进行8小时,冷却后有机溶液萃取有机物,这里的溶液不要,萃取个2次或者3次,加氢氧化钠到水层PH调到12,搅拌快一点,加慢一点,会有油层出现,分离油层,减压蒸馏油层,得到无色或淡黄色液体,200克苹果酸兑800毫升异丙醇(拆分溶剂用异丙醇是最好的)加热沸腾溶解后,加85克蒸馏得到的液体,等待结晶,出来的白色粉末是右旋,左旋在醇里,醇肉那边蒸除醇,得到浓稠液体加同等量开水稀释,记住是开水。用氢氧化钠调12,现在出的油是纯的左旋,温水洗涤,有机萃取,无水硫酸钠干燥,通气,出来的粉末,用醇和乙醚各用50ml的液体混合起来洗洗,重结晶即得目标产物。
簿层层析的含义:薄层层析是一种简便、快速、微量的层析方法。一般将柱层析用的吸附剂撒布到平面如玻璃片上,形成一薄层进行层析时一即称薄层层析。其原理与柱层析基本相似。薄层层析的特点:薄层层析在应用与操作方面的特点与柱层析的比较。
下面我们就来详细介绍一下薄层层析在苯基丙酮还原胺化反应中的应用:
在苯基丙酮还原胺化反应中,采用TLC(薄层色谱)跟踪有助于掌握反应进度,以确保反应的顺利进行。当反应生成亚胺完全后,然后才可以加入还原剂,否则有部分就还原成醇了。用硼氢化钠还原的时候建议你用TLC(薄层色谱)跟踪,以确定反应完全。如果不跟踪不好确定反应是否完全反应,产率就会受影响。如果条件有限,想让它全部反应完全,就加两当量或更多点,一般需要过量;经验是3或4当量比较容易反应干净;并且大大延长了反应时间。这个反应很奇怪,有时候用2当量反应不完全,而继续补加又无效。硼氢化钠分批加入时每次加入不能太多不然还原效果不好。建议温度采用阶段升温法。在零度加入硼氢化钠,在零度反应一段时间,当反应足够时间后,监测若无反应再升至室温,最后甚至50-60度。这样反应一般是很彻底的。
薄层层析在苯基丙酮还原胺化反应中各种溶剂的选择:
展开剂的选择:薄层层析,当吸附剂活度为一定值时(如Ⅱ或Ⅲ级),对多组分的样品能否获得满意的分离,决定于展开剂的选择。中草药化学成分在脂溶性成分中,大致可按其极性不同而分为无极性、弱极性、中极性与强极性。但在实际工作中,经常需要利用溶剂的极性大小,对展开剂的极性予以调整。
选择展开剂时,除参照表列溶剂极性来选择外,更多地采用试验的方法,在一块薄层板上进行试验:①若所选展开剂使混合物中所有的组分点都移到了溶剂前沿,此溶剂的极性过强;②若所选展开剂几乎不能使混合物中的组分点移动,留在了原点上,此溶剂的极性过弱。
当一种溶剂不能很好地展开各组分时,常选择用混合溶剂作为展开剂。先用一种极性较小的溶剂为基础溶剂展开混合物,若展开不好,用极性较大的溶剂与前一溶剂混合,调整极性,再次试验,直到选出合适的展开剂组合。合适的混合展开剂常需多次仔细选择才能确定。一般把两种溶剂混合时,采用高极性/低极性的体积比为1/3的混合溶剂,如果有分开的迹象,再调整比例,达到最佳效果,如果没有分开的迹象,最好是换溶剂。
层析过程中溶剂的选择,对组分分离关系极大。在柱层析时所用的溶剂(单一剂或混合溶剂)习惯上称洗脱剂,用于薄层或纸层析时常称展开剂。洗脱剂的选择,须根据被分离物质与所选用的吸附剂性质这两者结合起来加以考虑在用极性吸附剂进行层析时,当被分离物质为弱极性物质,一般选用弱极性溶剂为洗脱剂;被分离物质为强极性成分,则须选用极性溶剂为洗脱剂。如果对某一极性物质用吸附性较弱的吸附剂(如以硅藻土或滑石粉代替硅胶),则洗脱剂的极性亦须相应降低。在柱层操作时,被分离样品在加样时可采用于法,亦可选一适宜的溶剂将样品溶解后加入。溶解样品的溶剂应选择极性较小的,以便被分离的成分可以被吸附。然后渐增大溶剂的极性。这种极性的增大是一个十分缓慢的过程,称为“梯度洗脱”,使吸附在层析柱上的各个成分逐个被洗脱。如果极性增大过诀(梯度太大),就不能获得满意的分离。溶剂的洗脱能力,有时可以用溶剂的介电常数(ε)来表示。介电常数高,洗脱能力就大。以上的洗脱顺序仅适用于极性吸附剂,如硅胶、氧化铝。对非极性吸附剂,如活性炭,则正好与上述顺序相反,在水或亲水住溶剂中所形成的吸附作用,较在脂溶性溶剂中为强。
吸附剂的选择:薄层层析用的吸附剂与其选择原则和柱层析相同。主要区别在于薄层层析要求吸附剂(支持剂)的粒度更细,一般应小于250目,并要求粒度均匀。用于薄层层析的吸附剂或预制薄层一般活度不宜过高,以Ⅱ~Ⅲ级为宜。而展开距离则随薄层的粒度粗细而定,薄层粒度越细,展开距离相应缩短,一般不超过10厘米,否则可引起色谱扩散影响分离效果。