試劑濃度如何影響合成？

如您所知，反應化學涉及確定和選擇合適的條件以獲得zui佳的產品產量和純度。據我所知，實際上有六個變量需要考慮，包括……

1. 反應溫度
2. 反應持續時間
3. 反應溶劑
4. 試劑濃度
5. 試劑添加順序
6. 凈化策略

在這篇文章中，我將討論試劑濃度如何影響 2-氨基-N-芐基苯甲酰胺合成的收率和純度，圖 1。

                            圖 1. 靛紅酸酐和芐胺的反應。

這種合成沒有什么特別困難的，但粗產物的收率和純度會受到上述每個合成變量的影響，包括不同的試劑濃度。通過增加固定體積中試劑分子的數量，理論上化學相互作用或鍵形成的機會增加。雖然這是真的，但我想知道是否存在使原油產量和純度zui大化的zui佳濃度？如果是這樣，這對下游反應混合物的純化有何影響？因此，我進行了一些實驗，希望能找到答案并與您分享這些結果。我的實驗都使用了 1 比 2 - 1 份靛紅酸酐與 2 份芐胺的試劑比例。反應條件為 100 °C 在己烷中 5 分鐘，實際合成使用 Biotage® Initiator+ 微波反應器進行，表 1。

                            表 1. 反應規模和粗收率

我們可以通過表 1 中的數據看到，實際合成收率高于理論收率。這些差異是由于副產品的產生，當然，這些副產品需要從實際的合成產品中去除。對于這一步，正相快速色譜法是典型的首要技術。使用硅膠閃flash色譜柱（10 g、25 g 和 50 g Biotage® Sf?r HC）和 Biotage® Selekt flash系統上的己烷/乙酸乙酯梯度，我能夠去除許多低極性和高極性副產物，圖 2。

圖 2. 三種反應混合物的正相快速純化顯示出相似的結果。極性較小的副產物會提前洗脫，而極性較大的副產物會晚洗脫或根本不洗脫。

正如預期的那樣，粗反應混合物的正相凈化顯著降低了總產率，基于干燥主要峰餾分后回收的固體，表 2。

                               表 2. 正相快速色譜產品收率

從該數據可以看出，在 2 mM 規模反應中獲得了zui大純化產率，這告訴我有一個zui佳試劑濃度可以zui大限度地提高該反應以及可能的其他反應的產率和純度。