实验设计与薄层层析实验设计与薄层层析
实验设计和薄层层析
一、 设计实验
CAD+B
1、 判断结构(脂溶性，水溶性，氧化还原性)
第一步:先判断反应物和产物结构是脂溶性还是水溶性。水溶性物质指:含羟基(OH)，羧基(COOH)，胺基(NH)，盐(铵盐，羧酸盐)。脂溶性物质指:烃类(碳氢化合物)，硝2
基化合物(NO)，卤代烃(F, Cl, Br)，醛酮类(C=O)，酰胺(CON)。再判断反应物和产2
物结构是具有氧化性还是具有还原性或者既有氧化性又有还原性。具有氧化性物质:烯烃(C=C)，炔烃(C?C)，腈基(CN)，硝...
实验设计与薄层层析
实验设计和薄层层析
一、 设计实验
CAD+B
1、 判断结构(脂溶性，水溶性，氧化还原性)
第一步:先判断反应物和产物结构是脂溶性还是水溶性。水溶性物质指:含羟基(OH)，羧基(COOH)，胺基(NH)，盐(铵盐，羧酸盐)。脂溶性物质指:烃类(碳氢化合物)，硝2
基化合物(NO)，卤代烃(F, Cl, Br)，醛酮类(C=O)，酰胺(CON)。再判断反应物和产2
物结构是具有氧化性还是具有还原性或者既有氧化性又有还原性。具有氧化性物质:烯烃(C=C)，炔烃(C?C)，腈基(CN)，硝基，酸，酯，酰胺等。具有还原性物质:醇(OH)，胺(NH)，酚。既有氧化性又有还原性物质:芳烃(苯环)，醛。然后根据脂溶性和水溶性2
选择反应常用溶剂。水溶性物质选用甲醇，乙醇，DMF，DMSO;脂溶性物质选用THF，甲苯，DCM，乙腈，MTBE。根据氧化性和还原性，选择反应是否需要氮气保护及其储存条件。
2、 重复实验(判断过量A、B、C)
第二步:根据工艺中所有投料量的具体当量数重复实验，并根据当量数判断哪种物质过量。 3、 工艺探索
第三步:如果按照工艺反应，结果不理想，则采取“一锅分批”探索法。即按工艺投一锅较大量反应，然后从这一锅反应体系中按等量分成多批，每一份考察不同的反应条件。 a)温度(考察结构)
一份反应液可根据工艺适当升高和降低温度，但要考察其结构，升高温度时结构是否稳定。 b)时间
一份反应液可根据工艺适当延长和缩短反应时间，要考察产品和杂质的纯度怎样变化。 c)逐个增大过量量(A、B、C)
一份反应液可根据工艺适当增加或降低过量物质的投量量。
d)水份
一份反应液可根据工艺适当人为地增加水的含量。
4、 溶剂(尽量不用两相或多相体系)
一般不改变客户提供工艺所使用的溶剂体系，如果经过第三步研发仍达不到理想结果，则可改变溶剂体系。但要注意:尽量不用两相或多相体反应体系
另外，还可考察加料顺序，加料速度，搅拌速度，氮气保护
注:整个实验过程中要注意实验数据的可比性(最好采取同一锅分多批摸索条件) 二、 优化实验
1、 温度尽量降低(RT)
2、 溶剂量尽量减少
3、 时间尽量缩短
4、 反应物投料比尽量缩小
5、 尽量不用一、二类溶剂(甲苯，二氯甲烷，1，2-二氯乙烷等)
6、 可操作性(转移，加料)
高温(?100?)，低温，易挥发性溶剂，车间不便转移物料
三、 后处理
1、 重结晶
a) 选溶剂种类(单个或混合)
取少量待结晶物分装入多个样品管中，然后分别加入常用不同溶剂(乙酸乙酯，乙腈，乙醇，正庚烷，MTBE，DCM等)，用手振荡后，判断其溶解情况，如果一个样品管中仍有部分固体未溶解，则这个样品管中所使用的溶剂可作为重结晶溶剂。
注:所选用溶剂要适合车间操作，乙醚不能用，易挥发性溶剂不用离心，而采用压滤;所选用溶剂要有利于产品结晶后松散易于干燥。
b) 选溶剂量
溶剂量以底物的3-5倍为宜。但要有利于搅拌。
注:如果待重结晶的产品纯度接近你想要的纯度，或者待重结晶的产品在常用溶剂中的溶解性都不好，则重结晶时产品不一定要全部溶解，只要求在溶剂中回流几小时就行。 c) 结晶速度，温度，搅拌速度
2、 柱层析
a) 判断能否过柱
过柱前要判断产品能否过柱:1、TLC显色(显色剂见第四部分)或有萤光(有二个或多个共轭双键)，2、先取小样产品用所选流动相溶解，然后浓缩干，再HPLC检测是否变坏，3、对酸敏感的产品不宜硅胶过柱
b) 选展开剂(乙酸乙酯会发生酯交换)
展开剂常有二种体系:乙酸乙酯/石油醚(适合极性较小产品);二氯甲烷/甲醇(较适合酸,碱,盐)。
具体操作如下:
1、先判断产品是脂溶性还是水溶性(见第一部分)。脂溶性产品用“乙酸乙酯/石油醚”体系，水溶性产品用“二氯甲烷/甲醇”体系。
2、选好极性相反的同一展开体系(如:EA/PR=1:4和EA/PR=4:1)，将点好样的TLC板放入极性较小的展开体系中(EA/PR=1:4)，展开剂前沿跑到TLC板的1/4 ~ 1/3时取出TLC板，根据显色和萤光判断，如果产品在原点没动，则将TLC板重新放入极性较大的展开体系中(EA/PR=4:1)同样重复上步操作，等展开剂前沿跑到TLC板的1/4 ~ 1/3时取出TLC板，根据显色和萤光判断，如果产品跑到展开剂前沿，则将二种展开剂混合，同样重复上步操作。较合适的展开剂就是二者混合物(EA/PR=1:1)。
c) TLC展开好坏判断
展开剂极性较大 展开剂极性较小 展开剂极性合适 d) 硅胶选择
硅胶类型:100~200目(颗粒较大)，200~300目(颗粒中等)，300~400目(颗粒很小)。 拌样用100~200目硅胶，如果杂质与产品在TLC板上难分离(相隔1mm左右)，则选用300~400目硅胶装柱。如果杂质与产品在TLC板上较易分离则选用100~200目或200~300目硅胶装柱。
d) 拌样(1:2~5)
不管是固体样品还是液体样品最好都拌样(除非产品与杂质极易分开)。拌样硅胶量为拌样产品量的2~ 5位。
e) 装柱(1:15~50，干法)
小柱子装柱最好用“干法”(大柱子用湿法)。具体操作:将柱子下端与真空水泵连接，开启水泵，将硅胶粉装入干净的柱子中，减压抽1~5分钟，加入展开剂，减压抽至展开剂前沿刚好到柱子底端时，停止减压，采用正压，直至柱中硅胶全部被子展开剂浸湿。
注:尽量不用AlO装柱(除非产品很好分离)，AlO颗粒较大，流速很快，来不及跟踪。2323
如果产品含氮或极性较大，可在流动相里加极少量三乙胺，氨水或醋酸。 四、 跟踪
1、 每改变一种条件都应跟踪(中和，浓缩，萃取，洗涤)
2、 LC(一个或多个双键)，MS(负离子或正离子)，ELSD(无双键)。 3、 TLC:碘缸(含氮)，高锰酸钾(双键和炔键)，茚三酮(伯胺，氨基酸)，磷钼酸(糖
或多羟基)，三氯化铁(含SCN)，萤光(二个或多个共轭双键)
五、 破坏性实验(看杂质是否增多)
1、 延长反应时间
2、 升高或降低温度
3、 增大或减小反应物投料比例
4、 增大KF值
、 不用氮气保护 5
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