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75-09-2/小心二氯甲烷在反應中“搞破壞”!

二氯甲烷(DCM)因其多功能性和較好的溶劑特性,如極性、比重、低毒和低沸點,已被廣泛用作有機反應的溶劑。

然而二氯甲烷本身也是一種鹵代烴這一事實常被忽視。據已有文獻報道,二氯甲烷很易和胺類,特別是叔膠和仲胺發生反應,生成鹽酸鹽、“甲撐二胺”(aminals)和/或季銨鹽。因此,建議大家用二氯甲烷提取胺類反應產物或用干燥劑干燥時,能及時分離就盡量不要拖,盡量不要放置過夜,不然產生的銨鹽沉淀可能就隨著干燥劑過濾掉了,導致產率降低。另外,對于做天然產物分離的朋友,要特別注意辨別使用DCM所分離的化合物是天然產物還是分離過程中人為造成的化合物。

小心二氯甲烷在反應中“搞破壞”!

其實,不光是胺,吡啶與DCM也是會反應的。只是在室溫條件反應較慢,但在升高溫度和加壓時,反應會變快。

小心二氯甲烷在反應中“搞破壞”!

美國波特蘭州立大學(Portland State University)化學系的研究人員發現,吡啶的10%二氯甲烷溶液放置一周后即可緩慢形成白色細晶體1,1'-亞甲基雙吡啶二氯化物3a。9 M的溶液保存兩個月,可以1%的收率形成3a。(J. Org. Chem. 2010, 75, 12, 4292–4295)

小心二氯甲烷在反應中“搞破壞”!

不同吡啶衍生物反應速率不一樣。研究人員將13種不同的吡啶衍生物溶解在DCM中,并通過1H NMR光譜監測反應,尋找新的低場芳族質子信號和獨特的亞甲基信號。吡啶衍生物1c與二氯甲烷反應是最慢的,5.5 M的二氯甲烷溶液需要2個月才能反應生成<1%的3c。相反,1.5 M的DMAP的二氯甲烷溶液兩個月生成了78%的3b。

小心二氯甲烷在反應中“搞破壞”!

通過取樣用NMR跟蹤DMAP(1b)與DCM在31天內形成3b的反應進程:

小心二氯甲烷在反應中“搞破壞”!

所以,當在DCM中使用吡啶進行有機合成時,應格外小心,尤其是DMAP時,其反應的速度是所研究的六種衍生物中最快,并且其產物仍溶于DCM中。當使用吡啶衍生物作為質子受體時,2-(或2,6-)取代的吡啶應能很好地工作,而不必擔心副產物的形成。但是在溫度高、壓力大時,需要注意質量方面的影響。

二氯甲烷和吡啶及其衍生物經常用于羥基保護、?;ess-Martin氧化和臭氧分解等反應。認識了二氯甲烷的特性,我們便能預測反應可能產生的困難,及時采取避免措施。

參考文獻:J. Org. Chem.2010, 75, 12, 4292–429

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