Реакция в сухой среде
Реакция в сухой среде , или твердотельная реакция , или реакция без растворителя — это химическая реакция , проводимая в отсутствие растворителя . [ 1] Реакции в сухой среде были разработаны в результате развития микроволновой химии и являются частью зеленой химии . [2]
Движущей силой развития реакций в сухих средах в химии являются:
- Экономичность (экономия на растворителях)
- простота очистки (не требуется удаление растворителя после синтеза )
- высокая скорость реакции (из-за высокой концентрации реагентов)
- экологически чистый (растворитель не требуется), см. зеленую химию
Недостатки, которые необходимо преодолеть:
- Реагенты должны смешиваться в однородную систему.
- высокая вязкость в системе реагентов
- непригоден для химических реакций с использованием растворителя
- проблемы с безопасным отводом тепла; риск теплового пробоя
- побочные реакции ускорены
- если реагенты твердые, очень высокое потребление энергии при измельчении
В одном типе реакции без растворителя жидкий реагент используется в чистом виде , например, реакция 1-бромнафталина с реагентом Лоуссона проводится без добавления жидкого растворителя, но 1-бромнафталин действует как растворитель.
Реакция, которая ближе к истинной реакции без растворителя, — это конденсация Кнёвенагеля кетонов с ( малононитрилом ), где смесь 1:1 двух реагентов (и ацетата аммония ) облучается в микроволновой печи .
Исследовательская группа Колина Растона отвечала за ряд новых реакций без растворителя. В некоторых из этих реакций все исходные материалы являются твердыми, их измельчают вместе с некоторым количеством гидроксида натрия , чтобы образовать жидкость, которая превращается в пасту, которая затем затвердевает до твердого состояния.
В другой разработке два компонента альдольной реакции объединяются с асимметричным катализатором S- пролином в шаровой мельнице в механосинтезе . Продукт реакции имеет 97% энантиомерного избытка .
Ускорение скорости реакции наблюдается в нескольких системах, когда гомогенная система растворителя быстро испаряется в роторном испарителе в вакууме , одна из них — реакция Виттига . Реакция завершается за 5 минут с немедленным испарением, тогда как та же реакция в растворе через те же 5 минут ( дихлорметан ) имеет только 70% конверсию, и даже через 24 часа часть альдегида остается.
Ссылки
- ^ "3.2 ИНСТРУМЕНТЫ ЗЕЛЕНОЙ ХИМИИ" (PDF) . Университет Бхаратхидасан . 2016-12-23 . Получено 5 февраля 2024 г. .
- ^ Кидваи, М. (2001). «Реакции в сухих средах» (PDF) . Pure Appl. Chem. 73 (1): 147–151 .
