由于微信更改了訂閱號的推送規(guī)則,很多朋友不能快速找到我們,其實我們每天都在推送!您可以將有機(jī)合成設(shè)置為星標(biāo)(點擊右上方“...", 設(shè)為星標(biāo)),就能在微信訂閱號中快速找到我們,查看每天訂閱。 小伙伴們通常會遇到一些特殊的化合物,由于分子中含有羧基、氨基、羥基、磺?;Ⅴ;人苄曰鶊F(tuán),導(dǎo)致其水溶性很高,無法用常用的乙酸乙酯或二氯甲烷等萃取溶劑把產(chǎn)物從水中萃取出來。遇到這種情況不要慌,總有一款解決方法適合你! 首先我們先了解一下萃取的原理,萃取是利用化合物在兩種互不相溶(或微溶)的溶劑中溶解度或分配系數(shù)的不同,使化合物從一種溶劑內(nèi)轉(zhuǎn)移到另外一種溶劑中。在有機(jī)合成中大部分有機(jī)化合物在有機(jī)溶劑中的溶解度大于在水中的溶解度,因此經(jīng)過適合的有機(jī)溶劑反復(fù)多次萃取,將絕大部分的化合物可以從水中提取出來。但是從水里萃不出來的化合物是什么情況?主要原因就是上方提到的分子中含有羧基、氨基、羥基、磺酸基團(tuán)、膦酸基團(tuán)等水溶性基團(tuán),而且可能含有不只一個或含有多種水溶性基團(tuán),這些水溶性基團(tuán)占整個分子骨架的比例很大,最終導(dǎo)致其在水中的溶劑度大于在有機(jī)溶劑中溶解度,因此無法萃取出來。 如果到產(chǎn)物無法在水中萃取出來的情況,首先要根據(jù)具體分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。常見的有以下幾類情況: 一、分子中含有羧基、磺酸基團(tuán)、膦酸基團(tuán)等酸性基團(tuán)可能是由于這類基團(tuán)是以羧酸鹽,磺酸鹽、磷酸鹽的狀態(tài)存在,所以水溶性增加,可以通過調(diào)節(jié)pH到酸性,使其進(jìn)入游離狀態(tài)增加其在有機(jī)溶劑中的溶解度,進(jìn)而萃取出來。有時可以利用酸鹽類化合物水溶性好這一特點進(jìn)行初步純化,常見的應(yīng)用就是羧酸水解反應(yīng),羧酸水解后,由于是羧酸鹽狀態(tài),水溶性高,可以先用少量有機(jī)溶劑萃取,除去有機(jī)溶劑易溶的雜質(zhì),而此時產(chǎn)物羧酸鹽在水中,無法萃取出來。接著水相調(diào)節(jié)pH到酸性,再用有機(jī)溶劑萃取,通常可以萃取出來產(chǎn)物。另外需要注意的一個要點就是,如果反應(yīng)投料量比較大,雖然開始pH已經(jīng)調(diào)節(jié)至酸性,但是經(jīng)過萃取后,酸性產(chǎn)物被萃取到有機(jī)溶劑中,但是還有部分產(chǎn)物是羧酸鹽的狀態(tài),如果這時候重新測一下水相的pH, 發(fā)現(xiàn)不是酸性,需要繼續(xù)加入酸,調(diào)節(jié)pH到酸性后再萃取,而不是一味的多次萃取,最后發(fā)現(xiàn)水相中還有產(chǎn)物,浪費了大量是時間和精力。二、分子中含有氨基,如果體系是酸性環(huán)境,則與酸性基團(tuán)相反,則需要調(diào)節(jié)pH到堿性后再進(jìn)行萃取。三、如果分子中是因為含有多個羥基導(dǎo)致其水溶性很高,比如糖類?;蛘吆卸喾N水溶性基團(tuán),如氨基酸(很難調(diào)節(jié)到等電點)。這些情況就相對復(fù)雜,單純的調(diào)節(jié)pH已經(jīng)無法解決。小編先教你三板斧!第一板斧:先嘗試混合溶劑進(jìn)行萃取,如DCM/MeOH (10/1); 乙酸乙酯與甲醇(或其余小分子醇)或THF進(jìn)行搭配; CHCl3/i-PrOH(3/1);第二板斧:如果這些組合不能解決,正丁醇是不錯的選擇,正丁醇本身不溶于水,同時又具有小分子醇和大分子醇的共同特點,很多水溶性的大極性物質(zhì)可以順利萃取出來,另外2-丁醇也可以嘗試,效果差不多;第三板斧:利用“鹽析效應(yīng)”以降低有機(jī)物和萃取溶劑在水溶液中的溶解度,常可提高萃取效果,另外還可以促進(jìn)一些本可以和水互溶的溶劑可以和水分層,進(jìn)行非常規(guī)萃取。最常見的就是乙腈和THF, 一般情況下乙腈效果會好一些。這種方法千萬不要拿整個反應(yīng)液直接嘗試,因為如果嘗試失敗,又加入了大量的無機(jī)鹽,那真是欲哭無淚了!因此先用離心管嘗試,取一點水相,用氯化鈉飽和,然后加入乙腈進(jìn)行萃取,通過TLC或LCMS檢測萃取效果。如果效果可以,則可以進(jìn)行放大嘗試,但是這種方法有個缺點就是,乙腈可能會萃取部分無機(jī)鹽出來。
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