组合化学固相合成法文献综述和参考文献(2)
固相反应的发生起始于两个反应物分子的扩散接触, 接着发生化学作用, 生成产物分子。此时生成的产物分子分散在母体反应物中, 只能当作一种杂质或缺陷的分散存在, 只有当产物分子集积到一定大小, 才能出现产物的晶核, 从而完成成核过程。随着晶核的长大, 达到一定的大小后出现产物的独立晶相。可见, 固相反应经历四个阶段, 即扩散-反应-成核-生长, 但由于各阶段进行的速率在不同的反应体系或同一反应体系不同的反应条件下不尽相同, 使得各个阶段的特征并非清晰可辨, 总反应特征只表现为反应的决速步的特征。长期以来,一直认为高温固相反应的决速步是扩散和成核生长,原因就是在很高的反应温度下化学反应这一步速度极快, 无法成为整个固相反应的决速步。在低热条件下,化学反应这一步也可能是速率的控制步[2]。
（2）固相合成法的分类
根据固相化学反应发生的温度将固相化学反应分为三类,即反应温度低于100℃的低热固相反应、反应温度介于100～600℃之间的中热固相反应以及反应温度高于600℃的高热固相反应。
高温固相反应操作困难、成本高、能耗高等缺陷, 越来越不适应社会可持续发展的要求。通常将反应温度低于100℃ 的反应称为低热固相反应, 而反应温度介于100-600℃之间的反应称为中热固相反应。中热固相反应虽然起步较晚, 但由于可以提供重要的机理信息, 并可获得只能在较低温度下稳定存在而在高温下分解的化合物, 以及在中热固相反应中可使产物保留反应物的结构特征, 因而对指导人们根据设计需要来实现化学反应具有重大意义[3]。
（3）固相合成法的优点
（a）大大简化了反应过程,反应物和产物通过共价键连接到载体上,从而省去了传统溶液合成法中耗时的纯化和分离步骤,只需过滤和洗涤就可除去多余的试剂和副产物。
（b）反应物的投量增加可促使反应迅速完成,获得较高产率。
（c）若裂解条件和反应物与载体的连接基团选择合适，聚合物载体可以再生且可重新利用。
（d）用低负载量(<0.8mmol•g- 1)的树脂可以抑制交联和多偶合等副反应,因为这些树脂可使活性位点隔离。
（e）操作容易实现自动化。固相合成的基本过程是: 通过固相载体( solid supports) 结构中的一些具有反应活性的基团(linkers)和反应物结合,形成带有反应物结构的固相载体,然后在固相载体、溶剂、其它反应物(或惰性气体)等多相反应条件下,将其它反应物逐一装配到固相载体上,最后再用一定的方法将目标化合物从固相载体上解离下来,最终得到产物。[1]
（4）固相反应与液相反应的差别
固相化学反应与液相反应相比[2], 尽管绝大多数得到相同的产物, 但也有很多例外。即虽然使用同样摩尔比的反应物, 但产物却不同, 其原因当然是两种情况下反应的微环境的差异造成的。具体地, 可将原因归纳为以下几点:
(a) 反应物溶解度的影响。若反应物在溶液中不溶解, 则在溶液中不能发生化学反应, 如4-甲基苯胺与CoCl2•6H2O在水溶液中不反应,原因就是4-甲基苯胺不溶于水中,而在乙醇或乙醚中两者便可发生反应。Cu2S与(NH4)2MoS4, n-Bu4NBr在CH2Cl2中反应产物是(n-Bu4N)2MoS4,而得不到固相中合成的(n-Bu4N)4[Mo8Cu12S32],原因是Cu2S 在CH2Cl2中不溶解。
(b) 产物溶解度的影响。NiCl2与(CH3)4NCl在溶液中反应,生成难溶的长链一取代产物[(CH3)4N]NiCl3。而固相反应时,则可以控制摩尔比生成一取代的[(CH3)4N]NiCl3和二取代的[(CH3)4N]2NiCl4分子化合物。
(c) 热力学状态函数的差别。K3[Fe(CN)6]与KI在溶液中不反应,但固相中反应可以生成K4[Fe(CN)6]和I2,原因是各物质尤其是I2处于固态和溶液中的热力学函数不同,加上I2( s) 的易升华挥发性,从而导致反应方向上的截然不同。