【合成经验】有机合成中让你崩溃的瞬间：为什么不能重复别人的反应？

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作者：有机合成
来源：公众号
发布时间：2023-10-11
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做合成的实验人员，不管是在企业，研究所还是高校，你做的大部分实验都是在重复曾经做过的反应，包括文献中报道的反应，别人的实验记录中的反应，甚至自己做过的反应。有机合成中让人崩溃事件之一就是不能重复别人或者自己的反应？这种情况屡见不鲜，老鸟们司空见惯。重复实验是做科研不可避免的过程，有没有一些方法让你顺利的重复别人做过的反应？下面我们逐条分析，并找出解决办法。

常见的不能重复他人的反应的原因，主要有以下三种:

你所投反应试剂或溶剂的质量和性质、加料顺序和速率与文献中的不同。
原始文献中没有详细记录一些反应的操作细节，或者记录不准确。
最后一种就有意思了········，原作者实际上的实验操作和文献或记录中的操作不同。
【合成经验】如果反应失败，应该从哪些方面考虑解决方法？

如果没有反应，可以尝试下方方法解决:

升高反应温度。
尝试在更高的浓度下进行反应。
增加反应试剂的当量或催化剂的量。
重新纯化原料底物。
换新溶剂或重蒸溶剂。
在严格无水无氧条件下进行反应，当然不包括涉及水或氧气参与的反应，具体可以通过溶剂脱气【麻省理工学院化学系----无氧操作指南】，Schlenk无水无水无氧操作解决，如果想要干燥的原料可以加入甲苯共沸除水。

反应虽然进行了，但是产率不佳:

反应投料量是否和文献中相同？很多反应结果和投料量的多少关系很大，如果不能重复文献中产率，可以完全按文献中的投料量重复一下，看能否得到相似的产率。
对于一些反应的关键试剂（如催化剂，丁基锂，碱，还原剂，氧化剂等），稍微多加一点。有时候实验记录的数据并不是很准确，投反应时有人可能会习惯性的多加一点，甚至会多加很多！
加大监测反应的频率，如果反应完毕，马上停止反应。很多反应时间记录也不是很准确，很多记录的反应时间只是预估的大概时间，如果反应产物会不断分解的话，延长了反应时间反应会导致产率下降。
加快搅拌速度，特别是非均相反应，如果搅拌不充分，会明显降低产率和反应速率。
另外反应温度也要考虑，最好监测反应内温，掌握反应体系的温度。加料的快慢都会影响反应体系的温度，放热反应加入过快会导致反应温度瞬间升高，吸热反应会导致温度降低。重复文献反应的小试反应时，很可能你的反应内温会较低。另外很多小伙伴投加热反应时喜欢控制反应的外温，温度探头如果不是靠近反应瓶壁，而是靠到油浴锅底部或外面，这就会导致实际油浴的温度高于探头所测的温度。
试剂的加料顺序和加料速率也有影响，甚至有些情况下非常重要，但是文献中可能忽略这些情况，如果我们没有考虑到的话，可能会影响反应结果。