凝胶

来源:©Petr Slavík等

这种凝胶可以简单地储存对湿度敏感的有机锂试剂,甚至可以根据正在进行的反应的大小将其切下

低成本凝胶提高了有机锂试剂的稳定性,使操作简单和安全。由于这种创新的封装方法,这些通常对水分和空气敏感的活性化合物在环境条件下可以保存超过25天。此外,这些凝胶胶囊与其他有机金属试剂,如格里纳,暗示了保护易燃化合物和危险化学品的其他有吸引力的应用。

有机化学家使用有机锂试剂已经有一个多世纪了。多功能和高度反应性,这些有机金属物种已经成为不同学科合成的基本工具。然而,处理它们存在问题-有机锂通常需要控制条件,如惰性气氛和低温。“多年来,我一直看到(我的同事)彼得·奥布莱恩(Peter O ' brien)研究有机锂,所涉及的高水平技术技能给我留下了深刻的印象,”他解释说大卫·史密斯他是约克大学(University of York)这项研究的联合负责人。他说:“在参加了伊娃·赫维亚(Eva Hevia)的一次精彩的研讨会后,我想知道我们是否可以用我们的凝胶做类似的事情。”

凝胶是三维聚合物。在与溶剂接触时,它们会变成柔软的果冻状材料,保留其交联结构,提供不同的功能。在这种情况下,研究小组使用了一种便宜的六氯acontane (C36H74有机凝胶。史密斯解释说:“我们在模具中加入有机锂试剂的标准溶液,并加入凝胶剂。”经过温和的加热和冷却,凝胶就可以脱模使用了。优点之一是,研究人员可以用剪刀或剃须刀片将有机锂凝胶切成更小的碎片,这可以加快筛选研究的速度。史密斯说:“凝胶中有机锂的均匀分布仅仅是生产过程的结果。”“其他地方的科学家已经复制了这种方法,他们发现这种凝胶稳定且易于处理。”

计划

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目前使用parrafin胶囊和深层共晶溶剂(a,b)和新的有机锂凝胶(c)来存储空气和湿度敏感试剂的两种方法

“这是一项了不起的研究,”他说伊娃何伟亚他是瑞士伯尔尼大学的有机金属化学专家。她解释说:“有机锂(通常)需要真空管道、干溶剂和专家处理。”约克大学的研究人员挑战了传统观念,展示了化学领域的进步和新思想往往来自于不同领域之间的交叉合作。

虽然海维亚之前已经开发了其他方法来稳定有机锂,但她说这些新凝胶打开一个充满机会的宝库”。研究人员已经展示了他们在日常反应中的多功能性,在世界各地的学术和工业实验室中都很常见。她说:“此外,这种凝胶具有惊人的稳定性,在空气和潮湿中暴露数天后,产量真的很高。”“即使直接将凝胶滴入水中,反应也能起作用,这令人印象深刻。”

酯巴斯克斯西班牙卡斯蒂利亚-拉曼查大学的凝胶和材料专家说:“这个想法……为在更可持续的条件下发展反应开辟了一条新的途径。”她解释说,大多数有机凝胶依赖于氢键,这将损害有机锂试剂的稳定性。她解释说:“为了避免这个问题,作者使用了六氯acontane,这是一种长链烷烃,可以形成类似血小板的层状聚集体网络。”“显然,这些有机凝胶可以包裹其他危险和反应性物种。”Smith is collaborating with other chemists to study the viability of formulating the gels with丁基锂,一种燃性有机金属化合物。尽管他们怀疑凝胶可以显著降低其与空气和水分的极端反应性,但关于稳定性和安全性的研究仍处于初步阶段。这种化合物是出了名的难以处理,并且与加州大学洛杉矶分校研究助理雪莉·桑吉死亡在2008年。

Hevia和Vázquez都认为,这些封装的有机锂化合物可以在非专业实验室中得到应用。赫维亚说:“本科生可以使用凝胶胶囊学习有机金属化学。”史密斯解释说:“我们真的希望这种方法能让反应性有机金属系统更容易获得。”“我们还设想了在“试剂盒”中进行有机锂反应的潜力……开辟了(有机锂凝胶)在教学实验室之外的可能性。”

史密斯及其合作者已经在与工业伙伴探索有机锂凝胶的商业化。他说:“这种凝胶可以用箔纸包装的一次性片剂……或者以可挤压的形式提供,以取代密封可靠的瓶盖。”这两种解决方案都可能成为“高通量化学和发现科学”的理想和有用的解决方案。