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水上反应

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水上反应是一组在水中以乳液形式发生的有机反应,与(i)在有机溶剂中的相同反应或(ii)相应的干介质反应相比,反应速率加快。这种效应多年来一直为人所知,但在2005年,K.BarrySharpless小组的研究人员发表了一项针对这种现象的系统研究。在某些Claisen重排中可以找到速率加速。在室温下该反应的一个典型例子中,发现化学收率在120小时后在水中为100%,而在甲苯中的相同反应为16%,在纯反应中为73%。在环加成中也发现了增强的反应性。四环烷与DEAD的反应是2σ+2σ+2π环加成反应,其在室温下在10分钟内发生在水中,产率为82%。在甲苯中进行相同的反应在80°C下需要24小时,产率为70%。在氟化环己烷中进行乳化反应需要36小时,而纯反应需要更长的时间(48小时)。与非极性反应物的其他反应,如烯反应和狄尔斯-阿尔德反应也表现出速率加速。没有解释,但它涉及氢键和少量溶解溶质的存在。这种反应类型对绿色化学很感兴趣,因为它xxx减少了有机溶剂的使用,反应产物的分离相对容易,并且增加了收率和化学纯度,即使不是更少的额外支出。

水上反应的例子

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在一项研究中,吲哚和醌之间的偶联反应在室温下在没有催化剂的情况下在水中发生,化学产率为82%,即使反应物和产物不溶于这种介质。该反应在二氯甲烷、甲苯和乙腈等均相体系中的效率要低得多,甚至在无溶剂反应或什至水反应中,但现在的温度为50°C。在以下类型的环加成中也研究了对水的影响:在该反应中,炔烃甲酯2-辛酸与三苯基膦反应生成中间体两性离子丙二烯酸酯,即1,3-偶极2-苯基硝酮的亲偶极试剂。初级区域选择性[3+2]偶极环加成产物然后重排为二异恶唑,同时磷化氢再生。该反应仅在添加氯化锂的水中发生,即使反应物不溶于该介质。在甲苯或二氯甲烷等有机溶剂中不发生反应。

水上反应

水存在下的反应

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YujiroHayashi提出了一种范围更广的替代分类,因为他将某些有机催化羟醛反应描述为在水的存在下发生。在这些反应中观察到的效果不是速率加速(这将是在水上),而是对映选择性的增加。在有机催化的背景下,2007年,DonnaBlackmond批评了水中反应和水中反应的概念,认为它们不那么环保。根据Blackmond的说法,从水相中分离反应产物通常无论如何都需要有机溶剂,并且在报告的水性系统中,水相实际上可能少于总反应混合物的10%,而另一种组分则形成了实际的溶剂。Blackmond还指出,在报告的情况下,在水存在下观察到的速率加​​速是由于水抑制反应失活所致。


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  1. 水上反应
  2. 水上反应的例子
  3. 水存在下的反应

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