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xllxbt

木虫 (正式写手)

[交流] 【求助】Pd/C催化加氢(-N3生成-NH2)

第一次做催化加氢反应,有很多地方不明白,向大家请教:
反应:R-N3 ——> R-NH2   (R为脱氧胸苷,-N3在糖环5位)
条件(文献方法):H2,Pd/C(10% wet),乙醇,RT,3个大气压,6h。(产率:97%)
问题:
1. 反应是否需要无水?如果需要,应该怎么做?
2. 3个大气压是否需要高压设备?玻璃仪器能不能承受?
3. 由于实验室条件所限,难以控制高压,可不可以做常压反应,通过延长反应时间达到目的?如果做常压反应,有没有别的附加条件?
4. Pd/C催化剂遇空气易自燃,应如何加样?是否有特别的操作要求?
5. 反应要求室温,而催化剂吸氢过程会放热,反应前是否应先降温?
6. 催化剂一定要回收吗?如需回收,怎么做?如不需回收,如何处理?
7. 其他需要注意的问题?

谢谢大家。

附文献内容:
To a solution of R-N3(2.17mmol) in absolute EtOH(100mL) was added 100mg of Pd/C (10% wet) and hydrogenated at 45 PSI for 6h.
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银笛书生

木虫 (知名作家)

★ ★ ★ ★ ★
xllxbt(金币+5,VIP+0):谢谢帮助 11-27 21:43
对反应不了解,不知道是否必须除水。如果必须那催化剂用之前也要用乙醇冲洗一下。
并不是所有的钯碳都与空气燃烧的 3公斤高压釜吧,玻璃的好像也有耐高压的。
催化剂要不要回收就看你的成本核算了,过滤出来就可以了。
如果用高压釜有降温盘管的,能维持低温恒温
碧海潮生按玉箫,青天云卷弄银笛。
2楼2009-11-27 21:15:25
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freelover

铁杆木虫 (著名写手)

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
liconglin970410(金币+2,VIP+0):多谢应助,欢迎常来! 11-28 12:13
xllxbt(金币+10,VIP+0):非常感谢 11-28 13:59
1,既然文献里面就是用的wet Pd/C,我想当然就没有必要除水啊——除非文献说要除的,呵呵。不过,催化剂还是要按干基来计算用量,所以你要根据自己的催化剂的含水量去计算一下到底需要多少湿基Pd/C。

2,3 atm最好还是用耐压装置吧;玻璃仪器或许能耐住压力,但还要考虑密封问题,所以不如直接用高压釜一类的。考虑到Pd/C活性比较高,把3atm的压力改用常压,也很有可能反应,但可能需要适当提高反应温度、延长反应时间等等,倒并没有特别需要注意的。不过,具体还要看你的反应情况,因为也有必要考虑这些条件会不会导致某些副反应的增加(对lz这个加氢反应不熟悉!)。

3,如果用wet基催化剂,基本不可能出现自燃问题。如果是干基催化剂,那一般都需要预还原才能作为催化剂。实际上,如果觉得湿基太干了,也可以补充些水份,保存就更安全了。许多Pd/C催化剂都是还原态的,大多都带湿保存,没啥好担心的,只要你不让它太干了。太干了,一旦微粒飘扬起来,就可能失水自燃,或者微粒被乙醇之类的溶剂置换了水份,也有可能自燃,甚至让可燃性溶剂着火。总之,小心点就不用担心安全问题。

4,温度,没听说预先降温的……实际上反应时间这么长,温度主要是指反应稳定态时的条件。通常反应一开始也需要提高温度才能进行,当反应起来后,反应热才需要考虑——甚至于,反应热可以代替加热,满足反应温度的问题。如果采用反应釜的话,如ls所言,一般高压釜都带有控温/降温元件的。不过,如果lz也如文献中那样只是做微量/小量反应的话,微型高压釜未必有降温单元。这样,如果lz是3atm室温反应,或者注意下反应物用量,或者改用水浴/油浴等控温;如果常压反应,可能需要适当提高反应温度,或许高压釜本身控温就可以满足要求了。具体就看lz实验装置本身了,没准是很先进的呢:)一般釜式反应,控温本身及其精度始终是个问题,但就操作而言,在要求不高时多试验几次,找到一个比较合适的条件就可以了。
3楼2009-11-28 11:13:56
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zhnoy

铜虫 (小有名气)

其实N3到-NH2你可一用硼氢化钠或硼氢化钾试试。
比较省事的》
4楼2009-12-02 13:10:30
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