遥想在学校读研究生期间,听闻有位师弟做的产物只含有一个苯环,紫外很弱,过柱子点板,产物在紫外灯下显色不明显,最后该师弟过完柱子后,收集完所有的试管,通过一个个闻来鉴定哪几个试管里有需要的产物(这个不推荐哈)。最后合并旋干产物产率还很高很纯,小编对他佩服的是五体投地。合成牛人有很多,今天我们看一看合成牛人们是如何解决实验难点的。

TLC点板,酸加酸,碱加碱,形状圆溜溜,这到底是什么原理!

过柱子和点板可以说是我们有机合成工作者必备的两项技能,谣传大神一天可以过几十根柱子,小编很膜拜这些人。要想过柱子,那必须想要选择合适的展开剂体系,兵马未动粮草先行。常用的展开剂体系乙酸乙酯/石油醚,二氯甲烷/甲醇等绝大部分情况下可以解决化合物的纯化(图片来源网络)。

然而,在众多化合物中,有两类化合物最令人头疼,那就是酸性化合物,和脂肪胺类化合物(芳香胺还好),这两类化合物点板的峰形往往不好,更有甚者,很纯的脂肪胺类化合物可以跑出两个峰出来。作为资深有机合成的你们肯定知晓,这个时候如果你纯化的是酸性化合物,可以向展开剂体系中加一些乙酸;而如果是脂肪胺类化合物可以向展开剂中加一些三乙胺或氨水(夏天加氨水很容易挥发)(图片来源网络)。

小编觉得这个主要涉及到两个方面的原因。(1)一般酸碱都会有一定的电离性,这个在本科时候的分析化学有系统学习过,通俗讲,就是溶液中酸碱会以离子状态和中性状态同时存在,而离子状态的物质很容易与硅胶板吸附,因此添加一些酸碱可以很好地抑制其电离;(2)对于大极性的化合物,由于其与板上的硅胶有较强的作用力,加一些对应的酸碱,可以加大展开剂的洗脱能力,同时可以抑制硅胶的吸附能力。

作者:钟无艳

1.需要通过过滤除去固体,但抽滤都基本抽不动时,可以考虑用离心机。

2.做反应的时候,搅拌子速率控制好,搅拌时不能让体系内的液体飞溅到瓶壁上。液体飞溅意味着有液滴脱离体系。

举例说明可能更好理解:我要在冰浴里做低温反应,但有一滴液体飞溅到瓶壁上了,那这一滴液体在流回体系之前,其实都处于室温状态,说不定副反应就出现了。

3.反应总是挂的时候,可以怀疑下原料问题,有时候国产溶剂重蒸一下,反应就成功了。

4.用耐压瓶做加热反应时,不要以为加热好长时间了而且体系彻底稳定了就不会炸,一定要千万小心。

我自己见到的,晚上开始加热过夜的耐压瓶,半夜不炸,非等第二天中午才来炸,至今原因都搞不清楚,但炸完以后通风橱挡板玻璃彻底碎裂,如果有人在旁边的话,那就……

以及有裂痕的耐压瓶千万不要用了。不要作死。

5.不着急的话下雨天就别开反应了,这是门玄学。

6.水泵+管子+转接头+烧瓶,一定程度上可以代替真空干燥箱用。

7.想旋蒸干溶剂得固体时,如果旋干,固体都会黏在烧瓶壁上,很难刮。

可以考虑旋蒸时不要彻底旋干,留下少量溶液,用滴管吸出以后选择自然晾干,或者加到不良溶剂里等固体析出后过滤,可以让你免受用药匙使劲刮烧瓶壁的苦。

8.做实验时可以戴两双手套,保护效果更好。弄脏了就丢外层手套就可以了。保护健康的问题上,不要吝啬。

9.干燥的时候尽量用硫酸钠,不用硫酸镁。除了镁离子有时候会配位的问题损伤产物以外,过滤的时候用硫酸钠滤得比较快。

10.实验服穿好,除了防止不小心打碎东西划伤手臂外,还能减少皮肤对挥发性物质的吸收。口罩戴好,主要防硅胶和粉尘。

一点微小的工作,想到什么继续补充。

以及部分内容觉得有点跑题,但还是想说出来,望猪位见谅。

作者:碳化钨

1,反应体系中使用氢化铝锂,红铝试剂,氯化铝等试剂的时候,可以尝试使用冰冻过的饱和食盐水甚至硫酸钠水溶液淬灭。因为这些试剂淬灭都会最终产生氢氧化铝,有时候会形成氢氧化铝胶体。胶体颗粒的表面积较大,容易吸附大量产物。所以体系中加进去大量强电解质,那么……学过胶体化学的都懂的吧?

2,抽滤的时候,如果固体颗粒太小,容易造成滤纸堵塞。要是你需要的是滤液的话,这个时候可以试着在滤纸上垫一层硅藻土。

3,很多没有共轭体系的化合物在点板的时候照紫外灯是不显色的。这个时候不用着急,有很多办法显色。碘单质熏,高锰酸钾溶液,浓硫酸泡,甚至火烧。总有一种办法适合你。

4,过柱子的时候千万不要以为柱子越长分离越好。认真学习过色谱分离机理的应该都不用我解释了。我只是想说一个柱子太长了,除了影响分离以外的缺点。那就是产物的吸附。像硅胶这样大表面积的东西,吸附能力是很强的。所以当你的产物很少的时候,请尽量减少硅胶的使用,越少越好。少到刚好能分离就是最完美的了。

另外,听说进口的硅胶分离能力超级好。我没试过,有条件的同学可以试试嘛。

5,我一般来说,根据化合物的极性,选用三个不同体系的洗脱液来过柱子。二氯甲烷/甲醇,乙酸乙酯/正己烷,乙醚/正己烷,分别对应高,中,低三种极性的化合物。

有的时候,需分离的化合物酸性或碱性比较强。可以试着在洗脱液里加少量的醋酸或三乙胺,很多时候能防止脱尾。

当然了,在选择洗脱液种类配比的时候,最好的指导是你自己点板的结果。这一点相信所有人都知道。

作者:龙草

我们老板开组会的时候强调看文献一定要看出处,谁写的,哪个国家的写的,哪个学校写的,然后去判断可信度,这个算是做化学科研避免走弯路做无用功的重要技能。

比如印度人的合成文献,日本人的专利,中国的某不知名小学校的小课题组发的小文章,都是要多长一个心眼。

这个倒不是说一定就是学术造假。印度人的文献的问题是产率夸张,尤其是一些不是合成领域的文献。打个比方,一个印度课题组发个荧光材料的文章,里面也要提到合成步骤,这不是一个专门讲合成方法的文章,那么这里面的反应的产率可信度就不是很高,基本属于看看就行,信了就会傻逼的程度。比如一个印度课题组平行开了10个同样的反应,大部分情况下产率也就20-30%,某一次不知道为啥到了60%了,他文献上就敢写80%——当然也有理由:那说不定是我处理的时候没处理好呢?处理得更仔细不就80%了吗?——但是你拿他的方法一样做就药丸。

日本人的专利也是一个问题,同样也不算是造假。日本的专利里面总是爱省掉一些特别麻烦的处理步骤。所以一看那个procedures简直干净简洁漂亮,高中生都能做,然后屁颠屁颠跑去开反应,然后发现得了一大坨分离不出来的东西。点板点出来一条线,过柱子过了三天三夜都分不出来。你说他是造假吗?但是往往还是能得到产物。但是你按照他的做,弄到最后就既浪费了时间,也浪费了精力。

国内的情况就是五花八门了,中文文献里除了博士硕士毕业论文的参考价值比较高之外,其余的大部分也就是只能做参考,溶剂从THF换成乙腈产率翻番,信不信由你。发到SCI的文章,一般都不会有明目张胆的造假,但是夸大实验结果的情况也不是没有。

欧美的课题组也不是一定就没有这个情况。我们老板前几天吃饭的时候跟我们说一个故事。说美国有一个不错的课题组招了一个希腊的(经评论区提示是土耳其人)研究生,然后让他开一个反应,就是从A→B的反应。然后这个研究生就让一个自己带的本科生做。本科生晚上把反应开好了就回家了,然后这个希腊的研究生就自己买了一点B放在反应釜里。第二天早上本科生来了之后发现卧槽反应了这么多,然后导师就把这个反应收收尾写了一篇方法学的文章。之后这个课题组又招了两个博士后,导师让他们也重复一下这个反应,这两个博后怎么也做不出来,最后给开了。后来这个老师自己做也还是做不出来,这个事情才漏。

但是总的来说无论是印度人也好,日本韩国人也好,中国人也好,欧洲人美国人也好,一般情况下,在领域里底蕴比较深厚的学校,或者在业内口碑很好的课题组,他们做的东西,以及一些老牌的著名的期刊发的文章,可信度还是非常高的——而这个“底蕴”,或者“口碑”,往往是你长期阅读文献和科研实践,以及和业内的其他人交流所获得的信息——和学校的级别,和课题组发文章的数量倒不一定是正相关。

退一万步来说,哪怕就是没有夸大实验结果的文章,因为不同课题组实验条件不一样,器材,原料的来源不一样,能不能按照文献方法完美的重复出来也是不好说的——当然大部分情况下还是没有问题。

至于在文章中突出工作的亮点,刻意少提缺陷其实是很正常的,这个是几乎是世界上所有课题组都在干的事情——写文章也和卖东西一样,你得把你的卖点着重指出来,花大量篇幅来说,而你的工作的缺陷在结果里提几句就可以了。哪怕再微小的工作,让你觉得很惭愧的工作,也是有亮点可以挖掘的;甚而至于,一些很会写文章的课题组能够把缺陷写成亮点。

打个比方,对于生物成像类的荧光探针来说,荧光波长越长意味着在活体实验中的应用价值越大,所以生物荧光探针一般都是越红越好。比如你发现别人做了一个黄色光的探针,想把它改进一下,添一个基团让它变成红色——但是你做完了发现不仅没有变红反而变蓝了,这应用就更没有价值了。一般课题组可能就不做了,但是如果会写的话完全可以写一篇机理研究的文章——为什么加了这个基团会发射波长会变短?然后通过理论计算也好,模型化合物旁证也好,分析这个波长变化的机制和原理,这样写下去也会是一篇不错的东西。

看文献是一段科研历程的开始,写文章是一段科研历程的结束,其实都挺重要的。在看文献的时候好好分析了,排除了不靠谱的文献之后,中途的实验部分就会事半功倍;写文章的时候也是一样,好好分析自己的实验结果,知道什么是亮点什么是缺陷,其实也算是对得起自己的实验过程了

作者:萌铁蛋

下午做ban实zhuan验的时候需要爬块板子,但是样品特别稀,溶剂极性也不小,点了很多次之后样品点已经扩散得很大了,如图:

另外可以看到中间那个点的外面比里面颜色还深,这说明样品被反复点上的溶剂带到了样品点的边缘。如果这样直接展开,很可能多个点重合在一起,甚至一个点被误判断成两个点。

这时突然开了个脑洞,想到仪器分析(看来这课还是有点用的)课上学的高效液相色谱中的溶剂聚焦,于是用烧杯倒了一点乙醚,把板子放进去展开,溶剂刚爬过样品点的时候拿出来。由于乙醚极性比较强,几乎所有样品都会随着溶剂最前沿移动而被富集,达到了「聚焦」的目的:

晾干后再把这块板子正常展开,得到的点明显会更清晰。

(此法应该也适用于刮板的时候手抖涂得太宽等情况)

作者:苏灵

1。掰开氘代溶剂的安瓿瓶时,用一个2ml或1.5ml的EP管套住顶端。

2。TLC后用碘缸显色看不清楚时用水冲洗板子,没有化合物的位置所吸附的颜色会被冲掉,从而提高衬度。

作者:许小然

把“干化学”翻译成“fuckchemistry”也算淫巧了。

作者:无码喂羊

搜到产率90%以上的反应别急着用,先去看作者是不是印度人

先一股脑做出产物,有价值再回头优化产率

一定要说服自己:我的分子会改变世界

肉眼不是核磁不是红外不是质谱,除了TLC,其他看到的现象屁用都没有

作者:匿名

养成不洗核磁管的习惯,毕业的时候你就收获了一大堆单晶。

作者:苗宇鹏

给反应物以爱便可实现催化。

作者:白夜

用气味分辨各种基团:

醛(飘的感觉),脂(香一点),醚(迷迷糊糊的),醇(酒味),异腈(苦臭)等等....然后等过完层析柱子,先不用TLC,闻一下就可以大概知道里面有没有原料啊,杂质啊....

TLC显色剂大全通用显色剂

硫酸常用的有四种溶液:硫酸-水(1:1)溶液;硫酸-甲醇或乙醇(1:1)溶液;1.5mol/L硫酸溶液与0.5-1.5mol/L硫酸铵溶液,喷后℃烤15min,不同有机化合物显不同颜色。

0.5%碘的氯仿溶液或碘-硅胶对很多化合物显黄棕色。

中性0.05%高锰酸钾溶液易还原性化合物在淡红背景上显黄色。

碱性高锰酸钾试剂还原性化合物在淡红色背景上显黄色。

溶液I:1%高锰酸钾溶液;

溶液II:5%碳酸钠溶液;

溶液I和溶液II等量混合应用。

酸性高锰酸钾试剂喷1.6%高锰酸钾浓硫酸溶液(溶解时注意防止爆炸),喷后薄层于℃加热15~20min。

酸性重铬酸钾试剂喷5%重铬酸钾浓硫酸溶液,必要时℃烤薄层。5%磷钼酸乙醇溶液喷后℃烘烤,还原性化合物显蓝色,再用氨气薰,则背景变为无色。

烃类

硝酸银/过氧化氢

检出物:卤代烃类

溶液:硝酸银0.1g溶于水1ml,加2-苯氧基乙醇l00ml,用丙酮稀释至ml,再加30%过氧化氢1滴。

方法:喷后置未过滤的紫外光下照射;

结果:斑点呈暗黑色。

荧光素/溴

检出物:不饱和烃

溶液:I.荧光素0.1g溶于乙醇ml;II.5%溴的四氯化碳溶液。

方法:先喷(I),然后置含溴蒸气容器内,荧光素转变为四溴荧光素(曙红),荧光消失,不饱和烃斑点由于溴的加成,阻止生成曙红而保留荧光,多数不饱和烃在粉红色背景上呈黄色。

四氯邻苯二甲酸酐

检出物:芳香烃

溶液:2%四氯邻苯二甲酸酐的丙酮与氯代苯(10:1)的溶液。

方法:喷后置紫外光下观察。

甲醛/硫酸

检出物:多环芳烃溶液:37%甲醛溶液0.2ml溶于浓硫酸l0ml。

醇类

3,5-二硝基苯酰氯

检出物:醇类

溶液:I.2%本品甲苯溶液;II.0.5%氢氧化钠溶液;III.0.%罗丹明溶液。方法:先喷(I),在空气中干燥过夜,用蒸气薰2min,将纸或薄层通过试液(II)30s,喷水洗,趁湿通过(III)15s,空气干燥,紫外灯下观察。

硝酸铈铵

检出物:醇类

溶液:I.1%硝酸铈铵的0.2mol/L硝酸溶液;II.N,N-二甲基-对苯二胺盐酸盐1.5g溶于甲醇、水与乙酸(ml+25ml+1.5ml)混合液中,用前将(I)与(II)等量混合。喷板后于℃加热5min。

香草醛/硫酸

检出物:高级醇、酚、甾类及精油。

溶液:香草醛1g溶于硫酸ml。方法:喷后于oC加热至呈色最深。

醛酮类

品红/亚硫酸

检出物:醛基化合物

溶液:I.0.01%品红溶液,通入二氧化硫直至无色;II.0.05mol/L氯化汞溶液;III.0.05mol/L硫酸溶液。

方法:将I、II、III以1:1:10混合,用水稀释至l00ml。

邻联茴香胺

检出物:醛类、酮类。溶液:本品乙酸饱和溶液。

2,4-二硝基苯肼

检出物:醛基、酮基及酮糖。

溶液:I.0.4%本品的2mol/L盐酸溶液;II.本品0.1g溶于乙醇l00ml中,加浓盐酸lml。

方法:喷溶液I或II后,立即喷铁氰化钾的2mol/L盐酸溶液。

结果:饱和酮立即呈蓝色;饱和醛反应慢,呈橄榄绿色;不饱和羰基化合物不显色。

有机酸类

溴甲酚绿

检出物:有机酸类

溶液:溴甲酚绿0.1g溶于乙醇ml和0.1mol/L氢氧化钠溶液5ml。

方法:浸板。结果:蓝色背景产生黄色斑点。

高锰酸钾/硫酸

检出物:脂肪酸衍生物。溶液:见通用显色剂酸性高锰酸钾。

过氧化氢

检出物:芳香酸。溶液:0.3%过氧化氢溶液。

方法:喷后置紫外光(nm)下观察。结果:呈强蓝色荧光。

酚类

氯化铁

检出物:酚类、羟酰胺酸。溶液:1%~5%氯化铁的0.5mol/L盐酸溶液。

结果:酚类呈蓝色、羟酰胺酸呈红色。

胺类

硝酸/乙醇

检出物:脂肪族胺类

溶液:50滴65%硝酸于乙醇ml中。方法:需要时℃加热。

硫氰酸钴(II)

检出物:生物碱、伯、仲、叔胺类

溶液:硫氰酸铵3g与氯化钴1g溶于水20ml。结果:白色至粉红色背景上呈蓝色斑点,2h后颜色消退。若将薄层喷水或放入饱和水蒸气容器内,可重现色点。

1,2-萘醌-4-磺酸钠

检出物:芳香胺类

溶液:本品0.5g溶于95ml水,加乙酸5ml,滤去不溶物即得。

方法:喷后反应30min显色。

葡萄糖/磷酸

检出物:芳香胺类

溶液:葡萄糖2g溶于85%磷酸l0ml与水40ml混合液中,再加乙醇与正丁醇各30ml。方法:喷后于℃加热l0min

硝基及亚硝基类化合物

α-萘胺

检出物:3,5-二硝基苯甲酸酯、二硝基苯甲酰胺

溶液:I.0.5%α-萘胺乙醇溶液;II.10%氢氧化钾甲醇溶液。

方法:先喷溶液I,再喷溶液II。结果:呈红褐色斑点。

二苯胺/氯化钯

检出物:亚硝胺类

溶液:1.5%二苯胺乙醇溶液与0.1g氯化钯的0.2%氯化钠溶液ml,按5:1混合。方法:喷后置紫外光(nm)下观察。结果:显紫色斑点。

综合自有机化学网



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