常见溶剂中氧含量表
常见溶剂中氧的饱和浓度:
11a: Gerrard, W. Solubility of Gases and Liquids: A Graphic Approach.
Data-Causes-Prediction; Plenum Press: New York, 1976; p 24.
11b: Achord, J. M.; Hussey, C. L. Anal. Chem. 1980, 52, 601-602.
11c: Battino, R.;Rettich, T. R.; Tominaga, T. J. Phys. Chem. Ref. Data 1983, 12, 163-178
this work: J. AM. CHEM. SOC. 2006, 128, 4348-4355
液体中氧对质量的影响
双键可能会被氧气氧化成环氧化合物。氧气影响金属催化剂活性。溶解氧可能会氧化硫酚。有时在API中会发现微量的吡啶、哌啶等杂环上的氮被氧化了,就是空气或溶剂中微量氧引起的。
参考:Florencio Zaragoza Dorwald,Side Reactions in Organic Synthesis
液体中氧对安全影响
溶解氧可能会氧化醚类溶剂成过氧化物,在试剂瓶开盖、溶剂浓缩过程、加热反应等过程中产生危害,如乙醚、异丙醚、四氢呋喃的氧化等(参考University of California, Berkeley,Guidelines for Explosive and Potentially Explosive Chemicals Safe Stroge and Handling)。
容易忽视的是醇类也可能被氧化产生过氧化物,如长时间放置的异丙醇中产生过氧化丙酮爆炸的事故异丙醇中的TPAP。
如果使用釜式反应器进行氧气氧化反应,有的溶剂中氧含量会很高,可能超过其LOC(最低点燃浓度)而形成爆炸性混合物。此时燃烧三要素已经有两个了(易燃物溶剂加氧化剂氧气),最后一个要素点燃能量来源是最难防的,静电、火花、反应热、摩擦、热的表面等都可能是点燃源。所以,使用稀释的氮氧混合气就很有必要了(参考DOI: 10.1021/op500328f,九种溶剂不同温度和压力下的LOC; DOI: 10.1021/acs.oprd.9b00462,双氧水氧化过程中释放氧气反应的放大)。