叔戊醇鉀是一種具有大位阻的烷氧金屬堿,由于大位阻的影響該物質(zhì)的親核性較差,在無機化學(xué)和有機合成領(lǐng)域中主要用作縛酸劑和無機堿,在有機合成方法學(xué)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域中有一定的應(yīng)用。
結(jié)構(gòu)特性
叔戊醇鉀具有極強的堿性和一定的吸濕性,因此它在空氣中能夠吸收水分,這可能影響其性質(zhì)和反應(yīng)性。叔戊醇鉀主要用作有機合成反應(yīng)中的強堿試劑,能夠促進酸性物質(zhì)的中和和親電性試劑的加成反應(yīng)。由于其強堿性,該物質(zhì)也常被用作縛酸劑。在某些反應(yīng)中,它能夠有效去除副產(chǎn)物中的酸性物質(zhì),從而提高反應(yīng)的選擇性和效率。
酯交換反應(yīng)
盡管叔戊醇鉀是強堿性試劑,但由于其具有較大的位阻(即叔戊基的立體效應(yīng)),其親核性相對較差。這種大位阻效應(yīng)使得叔戊醇鉀在親核取代反應(yīng)中不如一些其他烷氧化鈉(如甲醇鈉)有效,但卻在一些特定反應(yīng)中具有優(yōu)勢。
圖1 叔戊醇鉀參與的酯交換反應(yīng)
在一個500毫升圓底燒瓶與索氏提取器中填充45克4?分子篩,在燒瓶中加入25ml 0.2 M叔戊醇鉀(含叔戊醇)、200ml苯和8.06 g (41.5 mmol)鄰苯二甲酸二甲酯。使反應(yīng)混合物在氮氣氣氛下回流。在回流反應(yīng)大約在40和90小時后,在叔戊醇(10 mL)中再加入0.2 M叔胺氧化鉀到反應(yīng)混合物中,繼續(xù)攪拌反應(yīng)混合物大約110小時后將反應(yīng)容器冷卻至室溫。將反應(yīng)混合物轉(zhuǎn)移到含有100毫升水和50毫升己烷的分離漏斗中,把這些層分開然后依次用水和鹽水清洗有機層。在無水硫酸鈉上干燥有機層,過濾除去干燥劑并將所得的濾液在真空下進行濃縮處理以除去揮發(fā)物。所得的殘留物通過蒸餾 (127°C, 0.7 mmHg)的方式進行純化即可得到目標產(chǎn)物分子。[1]
使用說明
在干燥條件下叔戊醇鉀相對穩(wěn)定,然而由于其吸濕性,它在潮濕空氣中會吸濕并逐漸轉(zhuǎn)化為鉀氫氧化物(KOH)和叔戊醇。該物質(zhì)對熱有一定的穩(wěn)定性,但在高溫下,可能會發(fā)生分解反應(yīng),釋放出鉀鹽和其他產(chǎn)物。
參考文獻
[1] Gillmore, J. G.; et al, Macromolecules,2005,38,7684-7694.