服务粉丝

我们一直在努力
当前位置:首页 > 财经 >

天啊,这就是一篇Nature Chemistry!同学,你手头的合成路线可以简化简化了

日期: 来源:高分子科学前沿收集编辑:​荷塘月

很多时候,做有机的工友们设计的合成路线太长,重要的原因是为了避免特别危险或者特别昂贵的试剂,这其中就包括有机锂试剂。如今,来自英国的团队开发了一种目前为止最方便的操作有机锂试剂的技术,有望让高危的有机锂试剂的使用门槛大幅降低,让小白也能放心的操作有机锂试剂,甚至可以(戴着手套)直接在空气中把玩有机锂。

有机锂试剂的独特性本质上是由于锂的电正性,导致与之相连的碳原子容易形成碳负离子,因此具有高亲核性。它们不仅可以和几乎所有亲电试剂发生反应,也能够将除烷烃外的大多数含氢化合物去质子化(叔丁基锂的pKa超过53,可以说是绝大多数工友一辈子能遇到的最强碱了)。所以,你永远可以相信有机锂试剂的反应能力。
不过,这也让有机锂非常危险,因为无处不在的水、氧、甚至二氧化碳都可能成为让它们变质甚至燃烧的导火线。实际上,即便在有机合成实验室里,除了老司机外,大多数人都是非必要不会去碰有机锂试剂的。为此,常常是要舍近求远,设计需要更多步骤的合成路线,或者用转化率更低的替代品。
那么,这个团队是怎么驯服这么危险的有机锂试剂的呢?
其实他们做的事情说起来很简单:用惰性的烷烃把有机锂试剂和空气、水隔绝起来。上面说了,即便是有机锂试剂,也几乎不会和烷烃的C-H反应;而烷烃能比较有效的隔绝氧气、水这件事对有机狗一点也不新鲜:因为一直以来市售的氢化钠(NaH)就是这么做的。(天啊,这就是一篇nature chemistry!!!)
不过,实际上他们并不是直接把有机锂丢到石蜡里,而是开发了一种有点特殊的长链烷烃分子(C36H74),它们能够在较低浓度下形成凝胶,从而将原本溶解在其他溶剂中的有机锂试剂和氧气、水、二氧化碳等隔绝。这种凝胶的能够根据用量切成不同大小,可以方便地按需取用,而一旦加入到反应体系中,自组装形成的凝胶分解后,有机锂试剂又能充分释放出来,像普通的有机锂试剂一样参与反应(例如上图所示的亲核加成反应、锂卤交换反应等等)。
实际上,类似的想法在2015年就被MIT的有机合成大牛Buchwald, S. L.教授采用过。大佬做的是金属催化的偶联反应,显然地球也不是很适合这类反应(doge)。因为其中涉及到的昂贵的催化剂也常常被空气中的氧气(和水)困扰。于是教授的就真的是尝试了将这类敏感的催化剂包裹在石蜡中,发现效果很好,就发了一篇Nature。同为大佬的Phil S.Baran还同期写了一篇评述论文,用大佬的方式给这个将化学试剂从手套箱中解放出来的发明点赞。
但是这种方式带来的问题是,投料量被每个胶囊里包裹的试剂量限制了,不能自由地按需取用。这也正是这篇nature chemistry所采用的方法高明的地方:在自组装形成的凝胶中,有机锂试剂是均匀分布的。虽然说起来是很简单的改进,但背后应该是有着研发团队深厚的积累的。实际上,通讯作者正式几十年来一直致力于研发智能凝胶材料。在他的个人页面上的这张图很值得我们深思。

--纤维素推荐--

--荐号--

参考资料:

https://www.nature.com/articles/524164a

https://www.york.ac.uk/chemistry/staff/academic/o-s/dsmith/

来源:高分子科学前沿
声明:仅代表作者个人观点,作者水平有限,如有不科学之处,请在下方留言指正!

相关阅读

  • Tang Group @清华大学工业催化中心研究助理招聘

  • 合作导师简介 唐军旺教授受聘于清华大学,任清华大学工业催化中心创建主任,清华首位碳中和讲席教授。唐军旺教授是欧洲科学院院士(Academia Europaea), 英国科学院-利弗休姆资深
  • 默克收购生物反应器制造公司Erbi

  • 以下文章来源于细胞基因治疗前沿 ,作者Willow声明:因水平有限,错误不可避免,或有些信息非最及时,欢迎留言指出。本文仅作医疗健康相关药物介绍,非治疗方案推荐(若涉及);本文不构成任
  • 工艺放大反应中溶剂的选择

  • 在工艺放大反应中,溶剂的选择必须遵循安全及易于操作的原则。所以,通常用于实验室的许多溶剂却不能用于放大反应。比如,硝基甲烷(火箭燃料)会形成易爆且遇水易燃的钠盐;1,4-二氧六
  • 在朋友圈卖抗原?违法!最高可判无期

  • 在“新十条”颁布之后,社区防疫和核酸检测变为精准防控、科学防疫、适当放开。然而,一些人却趁机钻空子,开始在朋友圈销售抗原检测试剂盒和退烧药等各类药品,其中不乏有人低买高

热门文章

  • “复活”半年后 京东拍拍二手杀入公益事业

  • 京东拍拍二手“复活”半年后,杀入公益事业,试图让企业捐的赠品、家庭闲置品变成实实在在的“爱心”。 把“闲置品”变爱心 6月12日,“益心一益·守护梦想每一步”2018年四

最新文章

  • 投稿需谨慎!说不定连期刊官网都是假冒伪劣...

  • 【科研绘图 ➡ 中科幻彩】专业硕博设计师团队,每年超1万个成功案例,让文章轻松“更上一分区”!中科幻彩充值返现最高数千元!如今提升学历、职业晋升对于发表论文的要求不断提高