關(guān)于格式試劑制備及注意事項(xiàng).doc

由有機(jī)鹵素化合物（鹵代烷、活潑鹵代芳烴）與金屬鎂在絕對(duì)無水乙醚中反應(yīng)形成有機(jī)鎂試劑，稱為“格林尼亞試劑”，簡(jiǎn)稱“格氏試劑”。后法國(guó)化學(xué)家諾爾芒于1953年以四氫化呋喃（THF）作為溶劑得到了格氏試劑。該項(xiàng)改進(jìn)稱為“格林尼亞-諾爾芒反應(yīng)”?，F(xiàn)常用鹵代烴與鎂粉在無水乙醚或四氫呋喃（THF）中反應(yīng)制得，制備過程必須在絕對(duì)無水無二氧化碳無乙醇等具有活潑氫的物質(zhì)（如：水、醇、氨NH3、鹵化氫、末端炔等）條件下進(jìn)行。通常以通式RMgX表示。格式試劑是一種活潑的有機(jī)合成試劑，能進(jìn)行多種反應(yīng)，主要包括：烷基化反應(yīng)，羰基加成，共軛加成，及鹵代烴還原等。格式試劑一般有兩種，1：氯苯類（氯化芐）在乙醚（四氫呋喃）下和鎂反應(yīng)，2：溴代環(huán)戊烷在乙醚（四氫呋喃）下和鎂（鋅）反應(yīng)。 1 格式試劑的溴代苯，格式的操作分為幾類： 第一類：高溫引發(fā)，回流滴加，保持回流1h以使反應(yīng)完全，這適合活性中等的溴代苯，如對(duì)甲基溴苯； 第二類：高溫不好引發(fā)，需加引發(fā)劑，如碘、1,2-二溴乙烷、其他的溴代烴或DIBALH等，引發(fā)后，回流滴加，保持回流1h以使反應(yīng)完全，這適合活性比較低的溴代烴，如對(duì)甲氧基溴苯； 第三類：常溫即可引發(fā)，常溫滴加，保持常溫12h以上以使反應(yīng)完全，這適合活性比較高的溴代烴，如多氟代溴苯（氟非鄰位）； 2 做格式時(shí)溴苯的活性： 1，有供電子基則活性低比較難以引發(fā)，有吸電子基則活性高比較好引發(fā)； 2，有供電子基則形成的格式試劑穩(wěn)定，偶聯(lián)等副反應(yīng)較少，有吸電子基則形成的格式試劑比較不穩(wěn)定，偶聯(lián)等副反應(yīng)較多； 3，溴的鄰位有其他鹵素時(shí)形成的格式試劑最不穩(wěn)定，易發(fā)生消除生成經(jīng)由苯炔中間體的其他副產(chǎn)物； 4，芐位和烯丙位的格式也比較不穩(wěn)定，自身偶聯(lián)較多； 3關(guān)于做芐基和烯丙基格式試劑： 溶劑最好用甲基四氫呋喃，副產(chǎn)物少，用THF做溶劑通常得到的是副產(chǎn)物聯(lián)芐，也有提出用甲叔醚代替THF以減少偶聯(lián)副反應(yīng)。 THF一般好引發(fā)，換用其他溶劑不見得好引發(fā)，可以考慮先用THF引發(fā)后再補(bǔ)加主要溶劑如MeTHF。 4 格氏試劑大生產(chǎn)的13條總結(jié) 1.反應(yīng)的原料，溶劑水份必須控制的，做了個(gè)預(yù)處理裝置，將一批投料量的溶劑投入一鍋中，鍋底閥接一泵（防暴）打入4A分子篩填滿的柱中，循環(huán)打2小時(shí)后打入格式鍋中或滴加壇里。簡(jiǎn)單一點(diǎn)就是在溶劑桶中加干燥劑，滾滾。但這不推薦，比較危險(xiǎn)。 2.反應(yīng)體系的防水措施：反應(yīng)鍋跑氣口加一由干燥劑做成的呼吸罐，投料時(shí)，回流完后沖氮?dú)獗Ｗo(hù)。 3.投料時(shí)，原料的管道跟溶劑的管道時(shí)分開的，不然會(huì)把在管道中的死體積的原料量帶入反應(yīng)鍋中，投料完了，一開攪拌就沖料了。 4.投料時(shí)一定注意鎂是否已加，數(shù)量是否準(zhǔn)確，不然反應(yīng)到鎂消耗完了就停止反應(yīng)了，這時(shí)一定不能補(bǔ)加鎂，不然就沖料了或。應(yīng)該從上鍋口將鍋內(nèi)的液體吸出到干燥的鍋中，再加鎂，溶劑，將吸出的液體滴加進(jìn)去，不能從下口放料是因?yàn)殄伒组y中會(huì)有一些鎂沒有被攪拌出來放料時(shí)會(huì)被帶出立即跟原料反應(yīng)，造成沖料。 5. 不管鎂粉，鎂屑，須是新鮮的，我覺得鎂屑好一點(diǎn)，鎂粉氧化層多，也容易氧化。我以前呆的廠里專門有3臺(tái)刨床加工跟刨花一樣的，而且規(guī)定是多少絲厚度，新鮮的，表面積也好，據(jù)說是對(duì)格式的收率能提高很多。 6.檢驗(yàn)反應(yīng)體系是否已經(jīng)引發(fā)：從反應(yīng)鍋里吊一小瓶反應(yīng)液，加碘立即退色就是已經(jīng)引發(fā)了，或滴加你本滴加的東西有氣泡，放熱就說明已引發(fā)。這非常關(guān)鍵的。如沒有引發(fā)的處理，鍋內(nèi)加碘，少許溴乙烷進(jìn)去，適當(dāng)加溫，或?qū)嶒?yàn)室做一瓶由溴乙烷引發(fā)的500克左右原料的格式液，回流半小時(shí)后加進(jìn)去。（不引發(fā)的幾個(gè)原因：水分高，溫度低，生成的格式濃度低） 7.格式液的顏色跟你的原料有關(guān)，做過的基本是灰色的。 8.盡量不用玻璃冷凝器，如用使用惰性無水溶劑做冷卻液。 9.轉(zhuǎn)移格式液可用虹吸法，一鍋內(nèi)干燥密閉抽真空后關(guān)閉真空閥將格式鍋中的上清夜吸過來。這樣的好處是溶劑損失少，下鍋格式也不用再引發(fā)了，直接加溶劑，鎂，滴加就可。下一步是滴加格式的話，可做上下層平臺(tái)，上層的格式鍋底閥上升入鍋底一節(jié)管，管上口封了鉆眼，反正滴加格式的速度不用太快的。 10.現(xiàn)在的THF價(jià)格嚇人，加苯，甲苯替代一部分的THF，但會(huì)影響有些格式試劑的溶解度?？杉恿谆柞Ｈ分堋＿€可以在格式參與反應(yīng)完后蒸出一部分溶劑后水解，一定不能蒸干。蒸出的溶劑最好是放在稀釋原料中使用，不要放入格式鍋中，如蒸出的溶劑中有與格式試劑反應(yīng)的雜質(zhì)，那就不能直接用了，需要處理。另這幾天看到甲基THF，介紹不錯(cuò)，沸點(diǎn)高，格式的溶解度大，水中的溶解度小，水解后分層清楚，回收容易，價(jià)格跟THF差不多，如果真是的話，那是做格式的福音了。 11溶劑的回收處理，一鍋中加二甘醇，NaOH,加熱減壓蒸水，至頂溫在90度，算一下溶劑中的水分量與加的NaOH量確定加多少溶劑?；亓鲙仔r(shí)，蒸出，水分基本在0。2以下的，鍋內(nèi)的二甘醇再蒸水循環(huán)使用?；厥盏娜軇┲杏信c格式反應(yīng)的雜質(zhì)的話，要把它處理掉。 12格式反應(yīng)過程中的監(jiān)控：加顯示溫度計(jì)，觀察回流速度來調(diào)節(jié)滴加的速度，上面的問題都注意的話一般在這里不太會(huì)出現(xiàn)什么問題了。有的工廠滴加非?？?，他是邊冷卻邊滴加的，很牛，常人不敢這么做，國(guó)外的工廠是溫度與滴加聯(lián)動(dòng)裝置，溫度是波浪性型的，滴加是斷續(xù)的，滴加后等溫度升高后降了再滴加的，哪個(gè)步驟沒升溫或溫度高到某個(gè)設(shè)定值就報(bào)警了。 13.停產(chǎn)格式鍋的處理，一定要當(dāng)心，加無水溶劑，冷卻，滴加萃滅劑格式試劑是一種碳負(fù)離子，碳負(fù)離子能發(fā)生的比如和酸性H反應(yīng)、對(duì)正電荷（如羰基）進(jìn)攻等反應(yīng)。具體點(diǎn)就是和醇醛酮酸酯，氰基反應(yīng)，催化劑存在時(shí)也能和鹵代物偶聯(lián)，也能和硼酸酯反應(yīng)，還能和鄰二聯(lián)吡啶等含氮多齒配體生成絡(luò)合物。與酰胺一般不反應(yīng)主要是親核反應(yīng)由一鹵代烷和金屬鎂制備的有機(jī)鎂化合物稱為格氏試劑，在格氏試劑中，碳原子與鎂原子直接相連，從而使碳原子帶負(fù)電，格氏試劑在與其他分子反應(yīng)時(shí)，總是一對(duì)電子轉(zhuǎn)移到別的分子中去。 格氏試劑的反應(yīng)如下：1.與含活潑氫的化合物反應(yīng) R-MgX + H-OH - R-H + MgX(OH) - R-H + MgX2 +Mg(OH)2 R-MgX + H-X - R-H + MgX2 R-MgX + H-OR - R-H + MgX(OR) R-MgX + H-CC-R - R-H + MgX(CC-R) R-MgX + H-NH2 - R-H + MgX(NH2) R-MgX + H-CO2R - R-H + MgX(CO2R) 2.與O2作用 2RMgX + O2 - 2ROMgX -+H2O- R-OH + MgX(OH) 3.與CO2作用 R-MgX + CO2 - R-CO2MgX -+酸- R-CO2H + MgX(OH) 4.與羰基作用 HCOH + R-MgX - R-CH2-OMgX -+H2O- R-CH2-OH + MgX(OH) R-CHO + R-MgX - RR-CH-OMgX -+H2O- RR-CH-OH RCOR + R-MgX - R2R-OMg