有機錫試劑的後處理

有機錫試劑，是有機合成中常見的毒性物質。一般情況下能不用就不用，最常用的Stille偶聯反應也可以通過Suzuki–Miyaura反應代替。但是對於一些Suzuki–Miyaura反應不能進行的反應，就不得不啟用有機錫試劑進行Stille偶聯反應，通常效果也不錯。由於有機錫試劑具有強烈的神經毒性，這種情況下我們就必須重視有機錫試劑的後處理。

有機錫化合物是指含有Sn-C鍵的金屬有機化合物。通式RnSnX4-n(n=1-4，R為烷基或芳香基)。有烷基錫化合物和芳香基化合物兩類。其基本結構有一取代體、二取代體、三取代體和四取代體(指R的數目)。二烷基錫主要損害肝膽係統；三烷基錫、四烷基錫主要引起神經係統損害。另外還有六取代二錫類有機錫化合物。有機錫的神經毒性這和它的脂溶性相關，脂溶性使其很容易穿過血腦屏障影響大腦。有機錫化合物對生物體的主要損害為：中樞神經係統會造成腦白質水腫、細胞能量利用中氧化磷酸化過程受障、胸腺和淋巴係統的抑製作用、細胞免疫性受妨害、激素分泌抑製引起糖尿病和高血脂病等。對人的毒性，局部對皮膚、呼吸道、角膜的刺激作用，通過皮膚或腦水腫會引起全身中毒，甚至死亡。

一般操作：帶防護眼鏡、口罩、手套、白大褂、通風櫥內操作。【條件允許時，最好佩戴隔離式呼吸器，穿連衣式膠布防毒衣，戴橡膠手套。】

除了最常見的Stille偶聯反應，還有其他幾種涉及有機錫試劑的反應，如Barton-McCombie脫羥基反應，Barton自由基脫羧反應。

後處理

一、Stille偶聯反應後，大部分底物有機錫試劑轉化為R3SnX，另外還有稍微過量的R1SnR3, 通常後處理，加入飽和的KF水溶液或者Py-HF溶液，攪拌至少一小時，矽藻土過濾【KF + R3SnCl → KCl + R3SnF (沉澱)】，然後再進行常規的後處理和純化。R1SnR3盡量少加，KF不知道能否在較短時間和其反應。對於R1SnR3的破壞，可以加入DBU和碘處理，使其轉化為烷基碘化錫【J. Org. Chem. 1989, 54, 13, 3140–3157】。

二、利用R3SnCl製備有機錫試劑時，有一個很好的除去烷基鹵代錫的方法。

 

2010年David C. Harrowven等人報道報道利用含有10wt%無水碳酸鉀的矽膠做成矽膠柱，產物進行柱層析分離即可除去烷基鹵代錫，氧化錫，三氟甲磺酸錫等，並且殘留可以到ppm級。但此種方法對有機氫化錫，四取代有機錫和六取代二錫沒有去除效果。因此對於Stille偶聯反應，如果有機錫試劑底物R1SnR3過量太多就不適合此方法進行後處理。

【Chem. Commun., 2010, 46, 6335。DOI: 10.1039/c0cc01328e】

 

三、Barton-McCombie脫羥基反應中三烷基氫化錫的除去，由於三烷基氫化錫或其他小極性的有機錫試劑的除去，可以參考小編前幾天的文章【石油醚萃取DMF, 非常規萃取，你值得擁有】，如果產物對甲醇或DMF溶解度較好，而三烷基氫化錫或其他小極性的有機錫試劑在石油醚正己烷等小極性溶劑中溶解度較好，相似相容原理，反萃即可。先將反應也濃縮，加入甲醇或DMF溶解，石油醚萃取小極性有機錫試劑，但此操作風險較大，謹慎操作。另外有機錫化合物的分液萃取常常容易乳化，這時候加入一點CaF可以使得分層更明顯。

由於有機錫試劑脂溶性高，具有一定的揮發性，導致防護起來非常棘手。所以做反應時盡量避免使用揮發性更大的甲基錫類的底物，如果非用不可時盡量用丁基基錫類底物。投反應和後處理時，如果不想迅速變傻的話，盡量穿戴好活性碳防毒麵罩，因為對於這類揮發性的有機物，活性碳吸附性還是很高的。