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药物有机合成方程式配平和计算的实验设计经验分享

嘉峪检测网        2022-05-22 22:49

有机合成反应,书写化学方程式,有助于杂质分析和后处理方案制定。

 

有机合成反应,书写化学方程式并配平,不仅有助于杂质分析还有助于后处理过程,参数的量化研究。

 

书写方程式

 

可以获得by-product信息,有时候也能获得side-product信息。

 

by-product和side-product区别见链接

 

一字之差看出你的文字功底,By-product 和Side product一样吗?

 

配平方程式

 

可以获得量化的by or side product

 

有助于淬灭试剂的用量。

 

后处理酸洗涤,碱洗涤,水洗涤的量化,用多少酸,多少碱,多少水

 

尾气吸收装置的设计

 

理论案例1

 

三氯氧磷参与反应,一是氯代,二是脱水,淬灭1eq.三氯氧磷,理论上需要5-6eq.的一元碱淬灭,才能完全形成正盐。

 

基于磷酸钠,磷酸二氢钠,磷酸氢二钠在水中溶解度不同,可以通过计算,选择定量的碱进行处理,有助于分液。

 

如果采用氨水处理,溶解度因素会相对好点。

 

理论案例2

 

氯化亚砜氯代,释放二氧化硫和氯化氢,有时候氯化氢可和特定底物成盐,但是二氧化硫一定会释放,释放量多少,尾气怎么吸收。

 

理论案例3

 

反应体系加了多少碱,采用酸洗,需要计算加多少mol的酸才能恰好中和碱,不是简单的pH值控制。同理,反应体系有酸参与,需要计算加多少碱才能中和掉酸,也不是简单pH值控制。

 

有机反应体系,有盐产生(无机盐或者有机盐),需要加多少良性溶剂能溶解这些盐,保证不残留。有机盐还好,有些无机盐,如果水量不够,可能导致残留,ROI不合格。

 

例如有氯化钠产生,需要计算加多少水能够完全溶解理论上可以产生的氯化钠。同时还要关注体系是否只有水,或者和不相溶的溶剂,因为和水互溶的溶剂会影响无机盐的溶解度。氯化钠溶液加甲醇或者THF就会有固体出现。

 

小结

 

一时想不起来怎么整理了,印象中,经历的每个项目里,几乎都遇到过类似计算性问题,例如复工这段时间,实验员洗涤有机相,采用碱洗了,也就是采用碱洗涤了,碱的量和理论上体系中酸的量,不能形成恰当的摩尔比,有机相浓缩后,产品超出理论量,说明酸没被洗涤彻底。pH值是个手段,但是有时候误差大。

 

实验设计,尤其工艺优化期间,源于计算,用于计算,在有效淬灭,有效后处理,综合三废角度,计算很重要,不要盲目的加几个体积,几个重量,这些也是可以有依据的。

 

实验不是盲目投一个就OK了,有时候一个实验获得的数据比多个实验获得的信息要多,就看你如果善待这个反应了,你对他好,她就对你好,你不好好对他,随便一投,也许他也不会好好反馈他的真实信息。轻则重新来过,重则走错了方向。

 

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来源:原料药合成工艺开发