揭开二氯甲烷不为人知的一面

发布时间:2021-07-27 来源:化学科讯 阅读:2198

二氯甲烷(DCM)因其多功能性和较好的溶剂特性,如极性、比重、低毒和低沸点,已被广泛用作有机反应的溶剂。然而二氯甲烷作为卤代烃的特性却常常被人忽略。


据已有文献报道,二氯甲烷很易和胺类,特别是叔胶和仲胺发生反应,生成盐酸盐、“甲撑二胺”(aminals)和/或季铵盐。因此,用二氯甲烷提取胺类反应产物或用干燥剂干燥时,能及时分离就尽量不要拖,不要放置过夜,产生的铵盐沉淀可能就随着干燥剂过滤掉了,导致产率降低。还有对于做天然产物分离的朋友,要特别注意辨别所分离的化合物是天然产物还是分离过程中人为造成的化合物。

二氯甲烷与胺反应


其实,不光是胺,吡啶与DCM也是会反应的。只是在室温条件反应较慢,但在升高温度和加压时,反应会变快。

美国波特兰州立大学(Portland State University)化学系的研究人员发现,吡啶的10%二氯甲烷溶液放置一周后即可缓慢形成白色细晶体1,1'-亚甲基双吡啶二氯化物3a。9 M的溶液保存两个月,可以1%的收率形成3a。


不同吡啶衍生物反应速率不一样。研究人员将13种不同的吡啶衍生物溶解在DCM中,并通过1 H NMR光谱监测反应,寻找新的低场芳族质子信号和独特的亚甲基信号。吡啶衍生物1c与二氯甲烷反应是最慢的,5.5 M的二氯甲烷溶液需要2个月才能反应生成<1%的3c。相反,1.5 M的DMAP的二氯甲烷溶液两个月生成了78%的3b。


通过取样用NMR跟踪DMAP(1b)与DCM 在31天内形成3b的反应进程:

400 MHz的1 H NMR谱。下标o和m分别是指环氮的邻位和邻位的芳族氢,M是指亚甲基质子,Me是指甲基质子。


反应机理如下:

所以,当在DCM中使用吡啶进行有机合成时,应格外小心,尤其是DMAP时,其反应的速度是所研究的六种衍生物中最快,并且其产物仍溶于DCM中。当使用吡啶衍生物作为质子受体时,2-(或2,6-)取代的吡啶应能很好地工作,而不必担心副产物的形成。但是在温度高、压力大时,需要注意质量方面的影响。

二氯甲烷和吡啶及其衍生物经常用于羟基保护、酰化、Dess-Martin氧化和臭氧分解等反应。认识了二氯甲烷的特性,我们便能预测反应可能产生的困难,及时采取避免措施。


关键词:二氯甲烷 吡啶

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