EN
Амидын хослуулалтын реакциудад үр ашгийг хамгийн ихээр нэмэгдүүлэх
Органик синтезэд амидын холбогдлыг үүсгэх нь үндсэн техник хэвээр байгаа бөгөөд ялангуяа пептидийн химийн, эмийн химийн болон полимер боловсруулалтын хувьд чухал ач холбогдолтой. Амидын холбоонд ашигладаг олон реагентүүдийн дунд CDI (карбонильдимидазол) нь үр ашигтай, энгийн хариу үйлдлийн механизмын хувьд нэр хүндтэй болсон. CDI нь олон давуу талыг санал болгодог ч CDI-ийн дунджаар амидын холболт үүсэх үр ашгийг нэмэгдүүлэхэд хариу үйлдлийн нөхцөл, субстрат сонголт, цэвэрлэх техникэд анхаарал хандуулах шаардлагатай. Энэхүү нийтлэл нь CDI-д суурилсан амидын холболттой реакциудын үр дүнг сайжруулахын тулд хамгийн сайн туршлагын талаар болон стратегийн оновчтой болгох талаар судалж байна.
Ургац олборлолтыг сайжруулах CDI -хэвлэлтээр дамжуулсан хариу арга хэмжээ нь судалгааны үр ашигтай болон үйлдвэрлэлийн хэмжээн байгуулалтын хувьд чухал ялгаатай байж болно. CDI нь карбоксилийн хүчил, аминуудтай хэрхэн харилцах талаарх нарийн зүйлийг ойлгох нь химийнчдад хариу үйлдлийн орчныг илүү сайн хянах боломжийг олгож, буцалтгүй хариу үйлдэл эсвэл бүрэн бус шилжилтээс үүдэлтэй хохирол багасгахэд тусална.
CDI-г ойлгох, хариу үйлдэл нь
CDI-ийн хариу үйлдлийн механизмын ерөнхий үзлэг
CDI нь карбоксилийн хүчилүүдийг идэвхжүүлж ацил имидазол дунд бүтээгдэхүүн үүсгэдэг. Энэ дунд хэсэг нь дараа нь нуклеофил аминээр халдлагдаж амидын холболт үүсгэдэг. Энэ реакц нь харьцангуй сайн эрхт, амархан хасах имидазол, нүүрстөрөгчийн давхар исэл зэрэг дэд бүтээгдэхүүнийг гаргадаг. Нэмэлт халдвартай хослуулагч агентлагаас ялгаатай нь CDI нь бага зэргийн нөхцөлд сонголттой хариу үйлдлийг илтгэгч тэнцвэртэй хариу үйлдлийн профилийг өгдөг.
Энэ механизм нь мөн жирийн хорт хавдартай харьцуулахад элбэг үр дагавар үүсэх магадлалыг багасгаж, Ацил имидазол нь тогтвортой байдаг тул хэрэглэгчдэд нарийн уналтгүйгээр нарийн уналтгүйгээр нарийн уналттай ажиллах хугацаа олгодог.
Тулгарч, хариу үйлдлийн дунд зэргийн талаарх анхаарал хандуулах
CDI-ийн дамжуулалттай реакциудад эригчдийн сонголтын үүрэг чухал байдаг. DMF, DMSO, THF зэрэг бодисыг реактант болон CDI хоёулаа үр дүнтэй арилгах чадвартай тул их хэрэглэдэг. CDI-ийн эдгээр бодисуудад уусдаг байдал нь нэг хэвтэй хариу үйлдлийг дэмжиж, улмаар хувиргалтын түвшинг нэмэгдүүлнэ.
Цусны болон апротын бодисыг хэрэглэх нь CDI-ийн эрт гидролиз болж, хариу үйлдлийн турш бүрэн бүтэн байдлыг хадгалахыг сэргийлнэ. Ц.Д.И.Ц. нь ургамлын мэдрэмжтэй тул усны өмнө эвдэж болно.
Эвтгэл хандах үйл ажиллагааг сайжруулах техник
Стойхиометрия, реагентын харьцаа
CDI, карбоксилийн хүчил, амины хоорондын моляр харьцаа нь хариу үйлдлийн үр дүнг ихээхэн нөлөөлдөг. Жишээ нь, хүчил бүрэн идэвхжүүлэхэд CDI-г бага зэрэг хэтрүүлэн (1.1- 1.5 эквивалент) ашигладаг. Үүнтэй адил амины бага зэрэг хэтрүүлэн хэрэглэх нь (1.1- 1.2 эквивалент) реакцийг дуусгавар болгоход тусалдаг.
Реактив нэмэх дарааллыг тохируулж, үр ашгийг сайжруулах боломжтой. Аминг нэвтрүүлэхээс өмнө CDI-г хүчилэд нэмж өгөх нь ацил имидазол дунд бүтээгдэхүүнийг бүрэн бүрдүүлэх боломжийг олгодог. Энэ үе шаттай нэмэлт нь CDI-ийн төлөө хүчил, амины хоорондын өрсөлдөөнд бууруулж, үр өгөөжийг сайжруулдаг.
Дулааны хяналт, хариу үйлдлийн цаг
CDI-ийн замаар үйлдэгдэл нь ихэвчлэн өрөөний температурт явагддаг боловч температурыг тохируулж үр өгөөжийг нэмэгдүүлэх боломжтой. Хэдэр реактив субстрат эсвэл стерилээр саатуулагдсан аминуудын хувьд температурыг 40 60 °C-д нэмэгдүүлэх нь хариу үйлдлийг хурдасгах боломжтой. Гэсэн хэдий ч мэдрэмжтэй субстратны эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэхын тулд өндөр температурт удаан хугацаагаар илэрэхээс зайлсхийх хэрэгтэй.
Хариуцлын цагийг хянах нь мөн адил чухал. CDI реакц нь ерөнхийдөө хурдан байдаг хэдий ч реакцийг хэтэрхий өргөтгөхгүйгээр дуусгах хангалттай хугацааг олгосноор буцалтгүй бүтээгдэхүүний үүсэх байдлыг сэргийлнэ. Зөөлөн давхаргатай хроматограф (TLC) эсвэл in situ IR спектроскопи нь хөгжлийг хянах, үр дүнгийн хамгийн сайн реакцийг тодорхойлоход тусалдаг.
Субстрат болон бүтцийн талаарх анхаарал
Карбоксилийн хүчил, амины реактив байдал
Субстратны шинж чанар нь хариу үйлдлийн үр дүнд ихээхэн нөлөөлдөг. Электроны дутагдалтай карбоксилийн хүчил, анхан шатны аминууд CDI-тэй илүү амархан хариу үйлдэл үзүүлдэг. Нөгөөтэйгүүр, стерикээр саатуулагдсан хүчил эсвэл хоёрдогч аминд хүлээн зөвшөөрөгдөхүйц үр өгөөжийг олж авахын тулд илүү урт хариу үйлдлийн цаг хугацаа эсвэл өөрчилсөн нөхцөл шаарддаг.
Амт болон аминд орлуулагч нөлөө нь хослуулалтын алхамд шаардлагатай нуклеофилич болон электрофилич байдлыг нөлөөлж болно. Ажиллагдаагүй эсвэл саадтай субстраттай ажиллахдаа CDI-тэй урьдчилан идэвхжүүлэх, дараа нь аминыг хяналттай нөхцөлд нэмэх нь ихэвчлэн үр дүнтэй байдаг.
Үйл ажиллагааны бүлгүүдийн нөлөө
CDI нь алькоголь, эфир, эфир зэрэг олон төрлийн үйл ажиллагааны бүлгүүдийн хувьд нийцтэй. Гэсэн хэдий ч, аминдэй ациллалтын төлөө өрсөлдөж болох фенол эсвэл тиол гэх мэт хүчтэй нуклеофилүүдтэй бол халдварт архаг реакц үүсэх боломжтой.
Хамгаалах бүлэг эсвэл түр зуурын хаалттай стратеги ашиглах нь эдгээр бэрхшээлийг бууруулах, сонголттой амидын холболт үүсэх боломжийг олгодог. CDI-ийн бат бөх байдал нь хөнгөн нөхцөлд сонголттой идэвхжүүлэх боломжийг олгож, хүсэхгүй байгаа өөрчлөлтийн эрсдлийг багасгаж өгдөг.
Хөдөлмөр эрхлэх, цэвэрлэх арга
Тохирох БҮТЭЭГДЭХҮҮН
CDI-ийн давуу талуудын нэг нь түүний дэд бүтээгдэхүүний энгийн байдал юм. Имидазол, нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь эцсийн бүтээгдэхүүнээс ялгарахэд амар байдаг. Имидазол нь усанд уусдаг бөгөөд ихэвчлэн усны угаах аргаар хасах боломжтой бөгөөд нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь хий хэлбэрээр гарч ирдэг.
Эдгээр дэс бүтээгдэхүүнийг үр ашигтай арилгах нь бохирдол үүсэхээс урьдчилан сэргийлж, амидын бүтээгдэхүүний цэвэрлэгээ, нийт үр өгөөжийг нэмэгдүүлнэ. Хроматографийн цэвэршүүлэгт өмнө анхны филтрлэрчлэл эсвэл экстракшн хийх нь эцсийн үр дүнг ихээхэн сайжруулж болно.
Хроматографийн стратеги
Шаардлагатай бол эцсийн бүтээгдэхүүнийг цэвэршүүлэхэд суурь хроматографийг ашиглаж болно. CDI реакц нь бусад холбох агентлагуудтай харьцуулахад бага хэмжээний гаж бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг тул цэвэрлэх алхам нь ерөнхийдөө энгийн байдаг. Бүтээгдэхүүний хоолонд тохируулсан зохих элюентын системийг сонгох нь үр дүнтэй ялгаруулалтыг хангадаг.
Том хэмжээний реакциудад эригч хэрэглээг багасгах, боловсруулалтыг шуурхай болгох зорилгоор дахин кристалчлах эсвэл ургах аргыг илүүд үздэг. CDI нь янз бүрийн уутгатай нийцэж чаддаг тул тодорхой синтезэд тохируулсан уян хатан цэвэрлэх стратегийг дэмждэг.
ХӨСҮТ-ийн орчинд дамжуулсан холбогдлыг сайжруулах дэвшилтэт стратеги
Катализ болон нэмэлт бодисын хэрэглээ
Зарим тохиолдолд DMAP (4-диметиламинопиридин) зэрэг катализаторуудыг нэмж нэмж, дундаж бодисын хариу үйлдлийг нэмэгдүүлж, аминдэй хурдан холбогдлыг дэмжих боломжтой. Эдгээр нэмэлт бодис нь, ялангуяа бага реактив субстраттай реакцийн нийт хурд, үр өгөөжийг нэмэгдүүлэх боломжтой.
CDI нь ихэнх стандарт реакцүүдэд хангалттай боловч ийм нэмэлт бодисыг нэвтрүүлснээр илүү үр ашигтай эсвэл хурдан эргэлт шаардлагатай үед гүйцэтгэлийг сайжруулж болно. Харилцан бодох эрсдэлээс зайлсхийхийн тулд катализаторын хэмжээг анхааралтай хянах нь чухал юм.
Автоматжуулсан болон урсгалын системд нэгдэх
Орчин үеийн хиймэл үйлдвэрийн үйл ажиллагааны урсгал нь ихэвчлэн автоматжуулалт, тасралтгүй урсгалын химийн үйл ажиллагаатай холбоотой байдаг. CDI нь тогтвортой, уусдаг байдлаас шалтгаалан эдгээр системд тохиромжтой. CDI-г автоматжуулсан синтезлах платформд нэгтгэх нь дахин бүтээх чадвар, дамжуулах чадвар сайжирч, илүү сайн үр өгөөж, илүү тогтвортой үр дүнг бий болгоно.
CDI нь янз бүрийн уусмал, тайван нөхцөлд нийцүүлэн ажиллах нь мөн л интернэт шинжилгээ, бодит цаг хугацааны оптималжуулалтад тохиромжтой байдаг. Эдгээр дэвшилтэт системүүд нь химичдад оптимал хувиргалыг бий болгохын тулд параметрүүдийг динамик байдлаар хянах, тохируулах боломжийг олгодог.
Ихэнх асуултууд
Стерилээр саатуулагдсан аминд CDI-ийн хариу үйлдлийг хэрхэн сайжруулах вэ?
Эвжийн температурыг бага зэрэг нэмэгдүүлж, реакцийн хугацааг сунгахад тусална. DMAP-ийн каталитик хэмжээг нэмж өгөх нь мөн хоорондын нуклеофилизмийг нэмэгдүүлэх боломжтой.
CDI-ийн замаар үйлдэгдэх хамгийн тохиромжтой бодисыг юу вэ?
DMF, DMSO, THF зэрэг усанд хүрэхгүй хойд апротын ээлжигч бодисыг их хэрэглэдэг. Эдгээр эригчүүлэн CDI-г сайн арилгаж, карбоксилийн хүчилний үр ашигтай идэвхжүүлэлтийг дэмжиж байна.
CDI-г хамгаалалтад аваагүй үйл ажиллагааны бүлгүүдэд ашиглаж болох уу?
Тийм ээ, CDI нь ерөнхийдөө олон функцнлын бүлгүүдэд тэвчээртэй байдаг боловч фенол эсвэл тиол гэх мэт реактив бүлгүүдэд халдварт архаг үр дагаврыг сэргийлэхын тулд хамгаалалт шаардлагатай байж болно.
CDI-ийн хадгалах хугацаа нь хэр урт вэ?
CDI нь өрөөний температурт халдваргүй, хатуу савсан савт хадгалагдахад сайн хадгалах боломжтой. Хидролизээс урьдчилан сэргийлэх, үр дүнгээ хадгалахын тулд ургамлын халдвараас зайлсхийх хэрэгтэй.