淬灭—化学制药工艺学25
淬灭是指向反应体系中加入某些物质,或者将反应转移到另外体系中,使反应终止的过程。其目的是为了防止和减少副产物的发生,除去反应杂质,为后续操作提供安全保障。淬灭操作的注意事项包括以下几点:(1) 充分考虑产物的稳定性和后处理难度,选择合适的淬灭试剂;(2) 如果淬灭过程会放热,需在冷却下进行淬灭;(3)及时对反应进行监控,只有到反应终点后才能对反应进行淬灭。
对于高活性试剂,可采用分布淬灭的办法。例如,以液氨为溶剂的可溶性金属还原反应的淬灭,先加NH4Cl,然后加水,否则急剧放热难于控制。也可采用“逆淬灭”(reverse quenching)的办法,所谓“逆淬灭”就是将反应液加到淬灭试剂溶液中。预先冷却淬灭试剂的溶液、在淬灭过程中采取冷却措施、控制加入反应液的速度等具体操作可以控制淬灭过程的速度。这样的操作过程,有利于控制热量的释放。
在淬灭中,如果有酸碱中和反应发生,则应考虑中和过程中生成盐的溶解性。例如,对于NaOH参与的反应,可以用很多酸来淬灭,生成对应的钠盐。如果使用硫酸淬灭反应,会生成Na2SO4,其在水中的溶解性较小。如果反应产物溶于水,则可通过抽滤部分除去硫酸钠。如果产物在酸性条件下会以结晶的形式析出,则使用盐酸优于硫酸,因为NaCl在水中的溶解性更好。
1 氢化铝衍生物的淬灭
处理难点:反应淬灭后,产生大量不溶于水的粘性铝化合物。
常用淬灭剂:丙酮、水、NaOH水溶液。
淬灭及后处理:
① 用适量乙醚稀释后冷却到0 oC;
② 慢慢加入水淬灭;
③ 继续加入等量的15% NaOH水溶液;
④ 再加水升温到室温搅拌15 min;
⑤ 加入无水硫酸镁;
⑥ 搅拌15 min后过滤。
2 格式试剂的淬灭
格式试剂常用饱和NH4Cl或NaHCO3淬灭。同时格式试剂淬灭的时候需要注意淬灭剂的加入方式。如在芳甲腈与格式试剂反应后,淬灭剂水的加入方式不同可导致产物的比例不同:在搅拌下将反应液倒入冰水中,产物以酮基化合物为主;若将冰水滴到反应液中,则产物以醇为主。为什么?这是因为反应液倒入冰水中,水过量所以格式试剂和加成中间体都会快速发生水解反应,因此不会有多余的格式试剂对酮进行加成反应。而将冰水滴加到反应液中则会出现格式试剂局部过量的情况,因此格式试剂会继续与水解后的酮加成生成对应的叔醇。
3 其他活性成分的淬灭 其他反应中的活性成分的淬灭剂及其注意事项如下表所示。