對(duì)于許多有機(jī)反應(yīng)而言，氧的存在比微量水的存在的危害性更大。如果一個(gè)反應(yīng)沒(méi)有按預(yù)想結(jié)果發(fā)生，那么應(yīng)該確認(rèn)一下體系中的氧是否已經(jīng)除凈，包括溶劑中溶解的氧氣。對(duì)于某些特定的反應(yīng)而言，溶劑除氧是非常必要的:

1. 超過(guò)120度的反應(yīng)或者在80度以上長(zhǎng)時(shí)間加熱的反應(yīng)。這些反應(yīng)通常在密封管中進(jìn)行，并且通常加熱溫度在溶劑的沸點(diǎn)以上，尤其是對(duì)于分子內(nèi)的反應(yīng)而言，如果反應(yīng)期間顏色變黃或者變棕通常認(rèn)為是由于氧的存在。高溫的反應(yīng)對(duì)氧十分敏感，甚至于在打開(kāi)反應(yīng)對(duì)樣品進(jìn)行TLC取樣時(shí)帶入的氧氣也有可能破壞反應(yīng)。

2. 有機(jī)金屬反應(yīng)。對(duì)于許多有機(jī)金屬反應(yīng)而言，需要提供一個(gè)無(wú)氧的環(huán)境(有時(shí)需要無(wú)氮的環(huán)境)。對(duì)于使用某些敏感的催化劑而言，進(jìn)行10次凍干-抽泵-解凍的循環(huán)并不少見(jiàn)。

3. 自由基反應(yīng)以及光化學(xué)反應(yīng)：自由基物種往往能夠與氧氣發(fā)生反應(yīng)，顯而易見(jiàn)必須除氧。 

4. 底物中含有硫醇、硫醚、磷化氫、富含電子的芳香族化合物等。加熱溶劑通常會(huì)導(dǎo)致這類底物發(fā)生氧化反應(yīng)，盡管在通常情況下這類化合物是穩(wěn)定的。

3種常用溶劑除氧的方法

1. 鼓氣(purging)

這是最簡(jiǎn)單但脫氣效果最差的一種方法，適用于粗略的大批量溶劑脫氣。該方法顧名思義，在溶劑中持續(xù)鼓入惰性氣體(氮?dú)饣驓鍤?30min-1h。

惰性氣一般通過(guò)一根干凈的長(zhǎng)針管通入溶劑。針管接在一個(gè)適配器或者尾部截?cái)嗟目蔗樛采希@樣便可配上Schlenk line的伸縮性橡膠或塑料導(dǎo)管。針管穿過(guò)橡膠塞插入裝有溶劑的容器中，針頭必須伸至溶劑底部。另外還要插入一根短的針管用以壓力釋放。

注意，氣體流速不能太快以免溶劑過(guò)多蒸發(fā)。一般2-3個(gè)氣泡每秒就足夠了，而對(duì)于低沸點(diǎn)溶劑可以適當(dāng)減緩。在使用這種方法的時(shí)候，需要注意的是要注意防止溶劑的揮發(fā)以及溶劑內(nèi)水的濃縮。

2. 超聲

這個(gè)方法比鼓泡法效果好，適用于為高效液相色譜（HLPC）和一些快速反應(yīng)提供脫氣溶劑。它包括在微真空環(huán)境（如室內(nèi)真空）下溶劑的聲波降解和惰性氣氛再填充。這個(gè)過(guò)程須重復(fù)5-10次，每次溶劑的聲波降解時(shí)間約為1分鐘。

 

3.冰凍-抽氣-解凍法

這是效果最好的脫氣方法。它適用于小體積的溶劑（通常用于標(biāo)準(zhǔn)大小反應(yīng)燒瓶的溶劑），包括冰凍、抽真空和解凍三個(gè)過(guò)程。將密封的Schlenk管中或者厚壁的密封試管浸入液氮中。當(dāng)溶劑完全冷卻后，打開(kāi)活塞，對(duì)于對(duì)于瓶?jī)?nèi)抽真空2-3min(反應(yīng)瓶依然浸入在液氮中)。關(guān)閉反應(yīng)瓶，解凍直至溶劑完全融化。重復(fù)該過(guò)程，通常三次。最后一次過(guò)程中將體系內(nèi)充滿惰性氣體。在Schlenk瓶中去除氧氣的溶劑通常能保存1-2天。

使用冰凍-抽氣-解凍法進(jìn)行脫氣的具體操作步驟：

1)      將需要脫氣的溶劑放入Schlenk管/瓶或厚壁的燒瓶（能承受真空）中，可加攪拌子。

2)      把Schlenk管/瓶連在Schlenk line上，確保開(kāi)關(guān)H是關(guān)著的，即瓶子是密封的。

3)      打開(kāi)雙斜閥門B將導(dǎo)管與真空管連通，但燒瓶仍對(duì)之是關(guān)閉的。

4)      把燒瓶置于液氮杜瓦瓶中直至所有溶劑完全冰凍。

5)      把閥門H打開(kāi)抽真空2-3分鐘。

6)      關(guān)閉閥門H將容器與真空管隔離。

7)      將燒瓶從液氮中移出讓溶劑解凍。在攪拌板上溫水加熱可以加速這個(gè)過(guò)程。真空下的解凍可以讓所有溶解在溶劑中的氣體逸出到燒瓶頂部空間。

8)      溶劑解凍完后重復(fù)步驟4-7。這個(gè)冰凍-抽氣-解凍循環(huán)要重復(fù)三次。

9)      第三次循環(huán)后再通過(guò)Schlenk line填充入惰性氣氛。之前提過(guò)的，緩慢打開(kāi)閥門B和H接通惰性氣管以免讓外部大氣抽入Schlenkline。

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