最隐匿的“破坏王”——二氯甲烷

在有机合成中，DCM是一种我们常用的溶剂，它具有良好的溶解性，相对较低的沸点，相对较低的毒性以及相对而言良好的反应惰性，相对很好的疏水性等优点，是有机合成中使用频率最高的溶剂之一，它在有机合成溶剂中的地位和水在无机化学中的地位相当，由此可见其在有机合成溶剂中的重要地位。由于我们在实验中使用的频率过于频繁，导致对其性质有一定的忽视，但是DCM的同一个碳原子上链接着二个氯原子，是一个不折不扣的卤代烃，故其具有卤代烃的很多性质，特别是相对容易被过渡金属氧化加成，容易被亲核试剂进攻取代等。我们熟悉的人名反应中的 Menshutkin reaction，有时候也翻译为门秀金反应，即是叔胺与卤代烃生成季铵盐的反应。

01 二氯甲烷反应性

二氯甲烷是一种不可燃低沸点溶剂，常被用来代替易燃的石油醚、乙醚等，被广泛用于各类有机反应当中。然而除做溶剂外，DCM也是一种有用的亚甲基合成子，在很多反应中都有应用。

从本质上讲，二氯甲烷为同一个碳上与两个氯原子相连的卤代烃，故具有卤代烃的很多性质，如发生M-X交换、氧化加成、亲核取代反应等等。

02 金属与二氯甲烷的反应

许多过渡金属都能和二氯发生反应，这也是金属催化的反应很少使用二氯甲烷作溶剂的原因。

03   膦与二氯甲烷的反应

膦类化合物具有很强的亲核性，能与二氯甲烷发生亲核取代反应得到季鏻盐化合物。

此外，磷负离子类化合物也能与二氯甲烷发生亲核取代反应，得到两个磷原子同时与一个亚甲基反应的产物。

04 氮亲核试剂与二氯甲烷的反应

胺与卤代烃的反应被称为门秀金反应，这类反应具有十分高的反应性。

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在有机合成中吡啶及其衍生物是一类非常常见的化合物，经常会有吡啶或吡啶衍生物在DCM溶剂中进行这各种不同的反应，然而，吡啶衍生物有时是会和DCM发生反应的，只是有的时候室温下反应进行的缓慢而忽略了它的存在，但是当升高温度或者加压时，反应速率会大大加快。

已经有文献报道DCM与伯、仲、叔脂肪胺反应，但在反应环境条件下与吡啶衍生物的类似反应未见报道。本文（J. Org. Chem. 2010, 75, 4292–4295）通过研究，发现DCM和吡啶在升高温度和加压下形成化合物3a：在常压或室温下未观察到反应，并且从未分离出中间吡啶加合物，二溴甲烷和二碘甲烷对吡啶及其衍生物表现出更高的反应性，并且已经报道了这些化合物的加合物。此外，还通过独立地将卤甲基吡啶衍生物与不同的吡啶反应来合成不对称的双吡啶衍生物。

由于对DCM与吡啶在反应环境条件下的反应知之甚少，我们研究了一系列吡啶衍生物以确定反应的一般性和反应性模式，我们将13种不同的吡啶衍生物溶解在DCM中，并用HNMR光谱监测其反应，寻找新的低场芳族质子信号和独特的亚甲基信号的出现，还检查了NMR样品中沉淀物的出现。

sheme 2 显示吡啶衍生物（1）和DCM之间的逐步反应，包括所提出的反应中间体（2)和最终的双吡啶鎓产物(3)。在两个月内，吡啶衍生物(1a)在DCM中的溶液以1%的收率形成3a。吡啶衍生物lc与DCM反应最慢，是DCM中的5.5M溶液，需要近两个月才能检测到3c（产率约1%）。相反，在两个月的时间内，1.5M DMAP的DCM溶液以78%的收率反应形成3b。在所有研究中，未观察到所提出的中间体(2)。

由此可见，在使用DCM作为溶剂，含有吡啶衍生物的试剂时，如果反应中出现了不知名的副产物，这也是一个考虑的方向。当然了，如果温度较低，反应较慢，这个风险是比较小的，但是如果温度高，压力大，时间长，这方面的风险也会逐步增大的。