溶剂的选择Word文档格式.docx
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因此，DMSO作为溶剂能够使NaCN以及其他亲核试剂的反应加快[2]。
“相似相溶”仍然是选择溶剂过程中的着手点。
有时混合溶剂对某种化合物的溶解性比单一溶剂要好得多（见图4.8）。
不同的溶剂可以分别将分子的各个部分溶剂化。
提示：
利用从混合溶剂体系到优势体系溶解度的差别。
假设一个化合物能够溶解在丙酮-水体系中，但在水中不溶。
重结晶时可以将其溶解在丙酮-水中，丙酮挥发之后可以结晶出固体。
在定量和预测溶剂溶解分子的能力方面已经作出了许多的努力。
介电常数εr是一个用来衡量溶剂极性的参数，即“衡量一种物质放入电容器极板之间后使电势降低的能力”[3]。
具有强极化能力的溶剂导电性好且具有较高的介电常数。
介电常数是相对于真空测量的（真空的介电常数为1.0），常用溶剂的介电常数在2（环己烷）-80（水）的范围内。
也发现了一些高介电常数的化合物，例如，N-甲基甲酰胺的介电常数位182.4，甲酰胺的介电常数为111；
但是，这些化合物的反应性将限制其作为溶剂应用于有机反应中.
Reichardt修订的光谱体系用于衡量溶剂的极性。
相对于Betainedye1（图4.1）激发态，溶剂化的增强能够更大程度上稳定其基态，基态和激发态的差值ETN在1.00（水）到约0.006（环己烷）得范围内。
I.B.主要溶剂的物理性质
化学工作者关注合成工艺的安全性，放大反应的可靠性,所以了解溶剂重要物理性质对于选择和使用溶剂是至关重要的。
其他参考书上也提供了溶剂理化性质详细的信息[4,5]。
II．根据物理性质选择溶剂
溶剂的选择通常是基于溶剂与反应物的兼容性。
合成工艺的化学工作者能够很快的甄除那些能够与反应物发生化学反应的溶剂，比如，向反应物的甲醇溶液中加入n-BuLi，会产生弱碱性的LiOMe（剧烈放热！
），从而不能生成预期的去质子化的反应底物。
DMF可以与NaH[6]和NaBH4[7，8]在50°
C发生放热反应。
如果反应物与溶剂发生的反应不会对整个反应体系造成不良影响，该溶剂也可以被用于此反应，例如，即使NaBH4和乙醇可以发生反应（产生H2），如果使用过量的NaBH4进行还原反应，仍然可以使用乙醇做溶剂，而副产物NaHB（OEt）3,NaH2B（OEt）2,NaH3B（OEt）就是它们自身的还原产物。
表4.1.用于放大反应的溶剂的主要物理性质
参数
参考因素
极性
必须符合并且能够促进预测的化学反应
凝固点
对低温下进行的反应有限制
沸点
高沸点溶剂可以增加反应的温度范围，避免使用高压设备。
低沸点溶剂在蒸馏过程中容易移除，但完全冷凝其蒸汽相对困难。
闪点
可燃性液体挥发出的蒸汽与空气形成可燃混合物的最低温度。
低沸点的化合物通常具有低闪点。
使用任何闪点低于15℃的液体都必须考虑到其可燃的危险性，准备适当的预防措施。
a
生成过氧化物
主要发生在醚类溶剂中；
在酮，胺和仲醇中较慢；
在可能产生过氧化物的溶剂中的反应，应该进行密切监控。
b
粘性
带有较大粘性的溶剂会减慢过滤速度,例如:
iPrOH。
与水混溶性
与水混溶性差的溶剂适合萃取处理。
共沸性
放大需无水条件的反应，可以利用共沸除水干燥溶剂和反应设备；
控制水的含量对提高结晶效率至关重要；
利用共沸还可以除去其他化合物。
暴露时间
TLVs（见第三章）。
aVogel’sTextbookofPracticalOrganicChemistry,5thed.;
Furniss,B.S.;
Hannaford,A.J.;
Smith,P.W.G.;
Tatchell,A.R.,Eds.;
AddisonWesleyLongman:
Essex,England,1989,p.40.
bKelly,R.J.,“ReviewofSafetyGuidelinesforPeroxidizableOrganicChemicals.”ChemicalHealth&
SafetySeptember/October1996,28.
除了能与反应物发生反应的溶剂，还有众多溶剂能够适用于放大反应。
II.A.不适合放大反应的溶剂
通常用于实验室的许多溶剂却很少用于工业化的放大反应，表4.2列出了此类溶剂，包括其缺点和可以替换的溶剂。
即使某种溶剂可以用于放大反应，也必须与其他溶剂进行对比其优越性，考虑到其他溶剂操作繁琐，成本增加，时间延长以保护操作者和设备等劣势，这些都是在放大反应中降低生产力，提高生产成本的影响因素。
在放大反应过程中使用具有危害的溶剂和试剂会造成很大的影响，比如使用苯，众所周知苯是致癌物，正是由于笨的毒性要求操作者必须穿防护服并且给予新鲜空气，还应当控制其排放及泄露，这些要求必须在任何放大反应操作之前做好准备。
在反应开始操作时，可能需要更多的人手确保操作的安全进行，反应过程中需要检测苯蒸汽含量水平，放大反应操作结束后，操作者应当小心脱去可能被污染的防护服并且冲洗。
防护操作者的任何设备都必须具有通过苯暴露水平的完整检测结果。
图4.2中的傅-克反应，最初在实验室规模时以苯做溶剂进行[9]；
工业化生产2时，只用了几当量的苯作为混合溶剂以减少大量使用苯的危险[10]。
表4.2.放大反应中不常用的溶剂
溶剂
不良性质
可替换溶剂
Et2O
易燃性
MTBE
（iPr）2O
易生成过氧化物
HMPA（hexaethylphosphortriamide）
毒性
N-Methyprrolidinone（NMP）
N-Ethylpyrrolidinone（NEP）
Pentane
Heptane
Hexane
静电易燃，神经毒性
Benzene
PhCH3
CHCl3
诱发突变，环境不友好
CH2Cl2
CCl4
CS2
易燃性，毒性
?
ClCH2CH2Cl
致癌性
Ethyleneglycol
1,2-Propanediol
HOCH2CH2OR（R=MeorEt,thecellosolves）
1,2-Dimethoxyethane（glyme）
致畸性
Diehoxymethane
1,4-Dioxane
Liquidammonia
bp-33℃，使用液体时需要特殊的设备
Et2NH（bp55℃）
EtNH2（bp17℃）
II.B.适用于放大反应的溶剂
选择溶解某种物质的最佳溶剂，应使其在整个反应过程及反应温度下保持液体状态，可以与适量的水互溶。
溶剂的选择必须遵循安全及易于操作的原则。
表4.3中列出适于放大反应的溶剂性质。
溶剂的具体应用将在本章第四节进行讨论。
表4.3.适用于放大反应的溶剂
Solution
ETN
dielectricconstant,εr
mp
bp
flashpoint
SolubilityinH2O,wt%
H2Odissolvedin,wt%
bpofH2O-solventAzeotrope
wt%ofH2Oremovedby-Azeotrope
Water
1.000
80.1
0℃
100℃
—
None
MeOH
0.762
33.0
-98℃
65℃
11℃
∞
1,2-propanediol
0.722
27.5
-60℃
188℃
99℃
EtOH
0.654
25.3
-114℃
78℃
13℃
4.0
AcOH
0.648
6.2
17℃
118℃
39℃
n-BuOH
0.602
17.8
-90℃
37℃
7.45
20.5
93℃
43.5
i-PrOH
0.546
20.2
82℃
12℃
80℃
12.6
CH3NO2
0.481
38.3
-29℃
101℃
35℃
86℃
23.6
CH3CN
0.460
36.6
-48℃
81℃
6℃
76℃
14.2
DMSOa
0.444
47.2
18℃
189℃
95℃
DMFa
0.404
-61℃
152℃
58℃
t-BuOH
0.389
12.5
25℃
83℃
11.8
NMP
0.355
32.6
-24℃
204℃
96℃
Acetone
21.0
-94℃
56℃
-20℃
t-AmOH
0.318
5.8
-12℃
102℃
21℃
11.0
23.5
87℃
0.309
8.9
-97℃
40℃
1.3
0.2
38℃
1.5
Pyridine
0.302
13.3
-42℃
115℃
20℃
94℃
43
MeOAc
0.287
7.1
-10℃
24.5
8.2
5
MIBKa
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