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一种方酸菁染料的OPV材料的中间体的合成

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漂亮的绒铜矿镇楼


IP属地:重庆1楼2015-04-04 20:38回复
    2L送个尼玛可恶的度良,劳资发了四个帖子都被删,艹


    IP属地:重庆来自Android客户端2楼2015-04-04 20:40
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      实验一,使用氰基硼氢化钠做还原剂的还原反应
      将原料[A]7,8,9,10-Tetrahydro-benzo[e]cyclopenta[b]indole

      用氰基硼氢化钠选择性的的还原,得到
      产物[B]7,7a,8,9,10,10a-Hexahydro-benzo[e]cyclopenta[b]indole

      实验目的:1、学习装置脱气,以及无氧环境下的操作,
      2、学习用选择性还原剂还原碳碳双键的实验
      3、获得目标产物。
      原料A是制备一种方酸菁类染料的一个中间体,这次呢,主要是用氰基硼氢化钠还原这个中间体得到下一步的中间体,实验目的其实就这样,因为主要是帮做实验,所以前两个其实是自己随便充数瞎诌的
      方程式:

      双键加氢还原有很多方法↖( ̄▽ ̄"),有直接加氢,金属还原加氢,氢化物还原加氢等( ̄ε ̄*),其中氢化铝锂和硼氢化钠都是很好的选择性还原剂,但∑(っ °Д °;)っ氢化铝锂太活泼,而且较昂贵,普通反应一般用硼氢化钠,而在有些选择性要求更高的反应中,硼氢化钠还原性还是强了点~>﹏<~+,于是我们就可以用氰基硼氢化钠(NaBH3CN),它是一种温和的还原剂,但它却是一个带有暴力基团的温和还原剂,在水中缓慢水解出氰化氢,在强酸中则较快速,所以使用需小心!!
      另外还有比它更温和的还原剂罒ω罒,三乙酰基硼氢化钠,这个比氰基的更加温和。
      这次我们根据文献选用氰基硼氢化钠还原这个共轭的碳碳双键。
      反应需要在无氧无水的醋酸做溶剂常温常压下回流2h反应,在加氰基硼氢化钠时得冰浴( ̄) ̄)↗ ,降低危险性。另外需特别注意,氰基硼氢化钠吸湿性很强,舀过他的勺子没多久就潮了,不一会儿就有水珠了,所以取出它的时候要迅速加料,不得拖延,并且试剂得密封保存在干燥器中。
      所需药品:原料A0.76g(自制),氰基硼氢化钠0.29g,冰醋酸10.67mL,5%氢氧化钠溶液约150~200mL,乙酸乙酯(EA)许多,饱和碳酸氢钠溶液20mL
      物料比 A:氰基=1:1.2


      IP属地:重庆6楼2015-04-04 20:49
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        3.点板。反映前,混合物为黄色的,反应一段时间后,大约一个多小时,过来看看,反应物变为茶色,固体似乎基本溶解了,清亮了不少,不过还是有点浑浊。




        现在来开始TLC点板,点板的时候发现产物是有荧光的,在365nm紫外灯的照射下有蓝色荧光,原料A就没有那么明显(为什么呢,A的共轭体系大一些,荧光却没产物明显,这个问题找了老师,老师给出了许多可能的解释,稍后再说),用磷钼酸显色,也可以看出大多数原料反应的差不多了。(手机问题,拍不出来电筒试紫外灯照射的荧光)



        荧光A比B弱的可能的解释:A的荧光并不比B若,但他的发射区域可能更加蓝移,由于人眼对绿光很敏感,往两边走,对蓝光,紫光,红光很不敏感,可能它发光很强但人眼看起来却一般,这时肉眼就不能作为荧光强弱的判断标准,而要去经过荧光检测,才能知道。另外,A分子的平面性质要大于B,所以,当浓度较高时,A的分子堆积紧密程度可能大于B的堆积,造成浓度猝灭,使A的发光所需最高浓度可能比B要低,A浓度高了就看不了荧光了。
        产物的极性大于原料,不过有醋酸的影响,所以不太靠谱,并且反应混合物的斑形状不太好。
        4.中和,睡了个午觉一不小心就反应了4h左右,赶紧去点板,发现斑点还是和第一次的差不多,没有什么副反应产物斑,还好。
        终止反应,把混合液倒入200多mL5%氢氧化钠溶液中,边倒边搅拌调节pH=12,有淡黄色物质析出,烧杯内变成淡黄色的浑浊液,充分搅拌,以除去溶剂醋酸并使可能有的氰化氢转变为氰离子,其他反应仪器留在通风厨里等待脱去可能有的氰化氢。(水层里面可能含有氰根,调至碱性后,在用过量次氯酸钠处理后再倒入废液缸)。


        IP属地:重庆8楼2015-04-04 21:00
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          5.萃取。中和后得到的东西不用过滤,直接用乙酸乙酯(EA)萃取,由于原料比较珍贵,所以多次少量,多用点酯也无妨,萃取的时候用灯照照就会看到酯层有明显的蓝色荧光,水层就几乎没有。


          (酯和水分离太慢时,可以加点盐促进分离)


          不明杂质

          用酯萃取直到水层的荧光肉眼几乎看不见,酯层的荧光稍暗淡后,就可以合并酯层,并用饱和碳酸氢钠洗涤,再分液。
          (上层的酯,看起来像不像细胞。。。)
          跪求度娘别删


          IP属地:重庆9楼2015-04-04 21:08
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            6.干燥,向酯内加入无水硫酸钠,摇一摇,加到无水硫酸钠吸水成小晶粒,不结块就行,然后过滤。



            可以看到那个酯层就亮亮的


            IP属地:重庆11楼2015-04-04 21:09
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              7.旋蒸。(第一次用旋蒸仪)把滤液上旋蒸,把酯旋干,

              在旋蒸的过程中,我们可以看到烧瓶也有泛出淡淡的蓝色微光,这可能是产物的吸收波长在近紫外区,有些接近可见光区,在太阳光的照射下也有淡淡的荧光。
              365nm照射

              旋干后,得到黄色粘稠液体,

              沾一点产物溶在二氯甲烷中,点一下板,可以看得反应进行的比较完全,原料点几乎看不到了,比较纯,就不用过柱子便可以直接进行下一个反应了。



              IP属地:重庆12楼2015-04-04 21:10
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                本次实验采用一锅法,把上次的产物B(这里之后就改叫原料B)和钯盐,膦配体盐,强碱,卤苯衍生物(1-溴-3,5-二甲氧基苯)一起在甲苯中反应,钯催化剂是由醋酸钯和四氟硼酸三叔丁基鏻反应得到,在90°C油浴,常压N2,无氧无水的条件下进行。
                再次任性一下,我们还是用氩气,这里,甲苯除水尤为重要,这次甲苯除水简直坑爆。后面在叙述。
                实验目的:
                1, 学习Buchwald-Hartwig反应以及操作方法。
                2, 温习无水无氧的实验操作,温习换气脱气操作。
                所需药品:原料B,前日制得约0.7g,3.35mmol,物料C(1-溴-3,5-二甲氧基苯)0.73g,3.35mmol,醋酸钯22.54mg,0.10mmol,鏻盐(四氟硼酸三叔丁基鏻,HP[C(CH3)3]3·BF4)48.53mg,0.168mmol,叔丁醇钠0.48g,5.02mmol,无水甲苯30mL。
                物料比:
                B:C:Pd(OAc)2:鏻盐:叔丁醇钠=1:1:0.03:0.05:1.5


                IP属地:重庆14楼2015-04-04 21:11
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                  本次实验采用一锅法,把上次的产物B(这里之后就改叫原料B)和钯盐,膦配体盐,强碱,卤苯衍生物(1-溴-3,5-二甲氧基苯)一起在甲苯中反应,钯催化剂是由醋酸钯和四氟硼酸三叔丁基鏻反应得到,在90°C油浴,常压N2,无氧无水的条件下进行。
                  再次任性一下,我们还是用氩气,这里,甲苯除水尤为重要,这次甲苯除水简直坑爆。后面在叙述。
                  实验目的:
                  1, 学习Buchwald-Hartwig反应以及操作方法。
                  2, 温习无水无氧的实验操作,温习换气脱气操作。
                  所需药品:原料B,前日制得约0.7g,3.35mmol,物料C(1-溴-3,5-二甲氧基苯)0.73g,3.35mmol,醋酸钯22.54mg,0.10mmol,鏻盐(四氟硼酸三叔丁基鏻,HP[C(CH3)3]3·BF4)48.53mg,0.168mmol,叔丁醇钠0.48g,5.02mmol,无水甲苯30mL。
                  物料比:
                  B:C:Pd(OAc)2:鏻盐:叔丁醇钠=1:1:0.03:0.05:1.5


                  IP属地:重庆15楼2015-04-04 21:11
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                    实验步骤及现象:
                    1,除水。反应的溶剂为甲苯,反应需要无水,所以我们先要把甲苯除水。除水回流装置里面已经有了甲苯,往里面加入一些钠屑,所以先要切钠(切钠就不上图了,)切好钠以后把钠扔进去,再加点二苯甲酮做指示剂,回流除水。

                    上午加了钠除水,中午看了还是黄的,于是又切了几克钠,再丢进去,再回流,下午来看还是黄的,简直伤到无语,又切钠又加二苯甲酮,回流,到了四点,似乎有一点点变蓝的迹象,但出去浪了一会儿回来看又黄了。TMD,
                    我又切钠,又加二苯甲酮,那一块完整的钠快被我切完了。
                    今天是完不成任务了,只有第二天来看。
                    所以第一天的工作就是给甲苯除水!而且花了一天还没除干净!
                    第二天,来实验室时师姐说已经蓝了,就把甲苯蒸出来溶了原料B后用氩气进行脱气,
                    向烧瓶里加固体试剂醋酸钯,叔丁醇钠,鏻盐。
                    我来晚了,所以也就没拍到醋酸钯。
                    不过补上一个三氯化铱吧

                    三氯化铱

                    换气 脱气 填料




                    IP属地:重庆16楼2015-04-04 21:13
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                      2.加料反应。甲苯脱气的时候,同时给反应容器换气,具体步骤请看实验一。
                      装B的甲苯溶液,向反应体系充氩气,油浴90°C回流加热4h,B的甲苯溶液一加到烧瓶里的时候,甲苯一下子就变成棕色了,在自然光下任然看得见淡淡的荧光,和液体本来的颜色加在一起看起来是蓝紫色的,用紫外灯照一下还是看得见很明显的蓝色。




                      反应几分钟后,液体颜色加深,变成不透明的棕黑色
                      反应到结束一直是棕黑色。
                      2.加料反应。甲苯脱气的时候,同时给反应容器换气,具体步骤请看实验一。
                      装B的甲苯溶液,向反应体系充氩气,油浴90°C回流加热4h,B的甲苯溶液一加到烧瓶里的时候,甲苯一下子就变成棕色了,在自然光下任然看得见淡淡的荧光,和液体本来的颜色加在一起看起来是蓝紫色的,用紫外灯照一下还是看得见很明显的蓝色。




                      反应几分钟后,液体颜色加深,变成不透明的棕黑色
                      反应到结束一直是棕黑色。


                      IP属地:重庆17楼2015-04-04 21:19
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                        过滤。之后又点了一次板,反应进行的还挺完全,原料点几乎看不见了,接下来就把反应体系移出油锅,冷却。

                        拿出来的东西有沉淀,有蓝色荧光。

                        透着自然光看棕红色,像浓溴水,
                        背着光看,溶液棕黑色,容器壁则泛着淡淡蓝紫色荧光
                        接下来过滤,滤渣黑乎乎的,里面是含钯的催化剂和固体盐的残渣(里面有钯)


                        得到茶色溶液


                        IP属地:重庆20楼2015-04-04 21:45
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                          抽滤。经过冰箱里的一夜,已经有了白色偏黄的结晶,但酱油里面肯定还有许多产物,先抽滤看看。
                          抽滤后,得到浅棕黄色的晶体,不纯,取一点点个板,果然还有有杂质斑,不是很纯,但这个中间产物并没有要求高纯度(因为下次还要拿来反应),所以,过滤后的晶体就直接等待称量,不过滤过后的酱油就免不了过柱子了。。。

                          用二氯甲烷稀释酱油,洗涤容器,混合均匀,再来旋蒸。
                          蒸的时候就准备层析柱了,

                          层析。用石油醚和硅胶填充柱子,压实,然后倒入酱油,进行层析。。。不知道要析多久。
                          产物和原料B都是有荧光的,但是原料的极性要稍大一点。
                          用石油醚做展开剂,进行展开。

                          额。。。柱子没有填充好QAQ,所以层状结构并不理想
                          全是钟乳石


                          展开后的产物无色,在356nm光下有蓝色荧光,同时,原料B也有用肉眼见一样的蓝色荧光,但是B的极性较大,所以在没有用PE:EA=50:1的洗脱剂的洗脱时分离得的还不错,但一加入洗脱剂,两个物质都走的很快,并且间距逐渐缩小。
                          跟踪点板时,发现走在产物前的有一杂质点,它是蓝绿色的荧光,而且他的极性和产物的极性太相近了,猜测这个物质可能是第一个反应的原料A参与了B-H偶联反应得到的比产物少两个氢的化合物,它的量很小。
                          由于柱子没装好(手笨),所以没有分离出来这俩东西, QAQ呜呜~~。


                          跪求度娘别删


                          IP属地:重庆21楼2015-04-04 21:46
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                            旋蒸,结晶。把滤下来的产物拿去旋蒸,得到浅黄色的油状物,合并,再点一次板,还是有杂质,就是之前的那个玩意儿,他们极性相近,也不想再过柱子了,把旋干得到的油状物放冰箱里面,让它结晶。

                            第二天
                            8.称量。第二天,得到了淡黄色的结晶,不过有些黑色的杂质,合并昨天过滤得到的粗产品,直接称取粗产品的质量,得到0.89g,两个反应总产率70.27%


                            完毕,


                            IP属地:重庆22楼2015-04-04 21:48
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