网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

同一瓶叔丁醇钾,换个溶剂就成"超强碱":聊一聊 tBuOK/DMSO 体系背后的化学逻辑

0
分享至

基于我们对酸碱性的解读,相信大家对于什么样的碱,能攫取什么样的质子都有大概得谱了:

今天要聊的是一个异常情况,相信很多合成人都有这样的疑问:叔丁醇钾(tBuOK)明明是一种"碱性适中"的碱(共轭酸叔丁醇在水中 pKa 约 18)可当它被溶解在二甲基亚砜(DMSO)里,pKa却高达32,逼近LDA,能做一堆之前因为"碱力不够"才却能做的事。

所以这是因为什么呢?我们今天试图分析一下:

第一是"裸碱" 效应

在质子性溶剂(水、醇)里,负离子被氢键网络层层包裹,负电荷被分散,碱性被大幅削弱。


DMSO 是极性非质子溶剂:它的偶极矩高达 3.96 D、介电常数约 47,硫氧偶极能强烈溶剂化钾离子等正离子;但它的氢全部连在碳上,无法作为氢键给体与负离子作用。于是 t-BuO⁻ 的负电荷几乎裸露在外——文献里有个形象的说法,叫"裸负离子"(来自A. J. Parker 1962 年在 Quarterly Reviews上的经典综述)。


基于这种推断,往 t-BuOK/DMSO 体系里加 ,把 K⁺ 络合走,负离子能裸露得更彻底,碱性还能再上一个台阶(有看到确实有文献这么做)。

总之,我们要记住的是pKa 是"溶剂依赖"的,千万不要拿某个碱水中pKa硬套在其他溶剂中,判断一种碱能不能夺走某个质子,看的是酸碱平衡的位置,而平衡常数取决于溶剂。同一化合物在不同溶剂中的 pKa 可以相差十几到几十个单位。

物种

pKa(水中)

pKa(DMSO 中)

叔丁醇

≈ 18

≈ 32.2

15.7

≈ 31.4

DMSO 自身

≈ 35.1

第二是体系里还会生成"更碱的碱"

根据我们之前的分享:pKa+5的化合物的氢。

在如下平衡中:

tBuO⁻ + CH₃SOCH₃ ⇌ tBuOH + CH₃SOCH₂⁻(dimsyl )

虽然 DMSO(pKa ≈ 35)比叔丁醇(≈ 32)酸性更弱,这个平衡偏向左边;但只要 tBuO⁻ 足量,dimsyl 负离子就会持续以一定浓度存在,且dimsyl 是碳负离子型超强碱,一旦生成即参与反应并被消耗,拉动平衡右移。这解释了为什么 tBuOK/DMSO 体系有时会表现出碳负离子型反应性(如某些缩合、烷基化),而不只是氧碱的行为。

注:dimsyl 化学的奠基工作是 Corey 与 Chaykovsky 1965 年在 JACS 上的系列论文(后来以 Corey–Chaykovsky 反应之名写进了教科书)。


所以严格地说,tBuOK/DMSO 里用的从来不是"一种碱",而是 tBuO⁻ 与 dimsyl 钾的混合碱。

如果要更深入一点的话,tBuOK/DMSO 这个体系在最近十几年,在"碱"之上更近了一步——它还是电子给体。

2008 年,Itami 课题组首次报告芳基碘与吡啶在 tBuOK作用下的无金属偶联,在无过渡金属的芳基偶联里,它成为了单电子转移(SET)的发起者。


Org. Lett.2008, 10, 4673

2016 年,斯特拉斯克莱德大学 Murphy 与 Tuttle 课题组 在JACS上撰文《KOtBu: A Privileged Reagent for Electron Transfer Reactions?》给出了单电子转移(SET)进行的模式:

  • 大多数情况下,电子并非直接来自 tBuO⁻,而是来自原位生成的有机电子给体——其中就包括tBuOK 与 DMSO 反应生成的 dimsyl 负离子;

  • 钾盐碱性比钠盐、锂盐更强,根源在金属–氧键的差异;

  • 仅当受体底物的还原电位接近tBuOK 的氧化电位时(如四溴甲烷),才可能发生直接的电子转移。


    J. Am. Chem. Soc.2016, 138, 7402–7410

换句话说,t-BuOK/DMSO 的"超强"不仅体现在热力学的碱度上,还通过 dimsyl 等物种打开了电子转移化学的大门——这是它一瓶试剂能同时干碱和"还原剂"两份活的深层原因。

注:DMSO 偶极矩 3.96 D、介电常数 ≈ 47、Gutmann 给体数 29.8,取自物性手册与化学品资料库。

相关内容:

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
油条利润有多大?50斤面粉做440根,一根2块,一天八袋面粉赚多少

油条利润有多大?50斤面粉做440根,一根2块,一天八袋面粉赚多少

猪小艳吖
2026-11-03 18:31:23
国家发改委:有关部门将就重点商品流通出台针对性政策措施

国家发改委:有关部门将就重点商品流通出台针对性政策措施

财联社
2026-11-04 12:55:06
董振堂牺牲后:妻守寡终生,长子为国捐躯,次子91岁寻到其遗骸!

董振堂牺牲后:妻守寡终生,长子为国捐躯,次子91岁寻到其遗骸!

老达子
2026-11-05 06:40:04
越南养老金最低缴费年限从20年降至15年,又拟扩大社保参保范围

越南养老金最低缴费年限从20年降至15年,又拟扩大社保参保范围

桂系007
2026-11-03 16:55:27
儿子沉迷看电视,广东一爸爸“魔改”电视系统,看10分钟抽查一道题:包含语数英三科,按学校进度出题,答错追加一道

儿子沉迷看电视,广东一爸爸“魔改”电视系统,看10分钟抽查一道题:包含语数英三科,按学校进度出题,答错追加一道

洪观新闻
2026-11-04 10:48:37
光速下滑,31岁定律放过了詹姆斯,终究还是没放过约基奇

光速下滑,31岁定律放过了詹姆斯,终究还是没放过约基奇

禾三千体育
2026-11-04 15:41:33
民主党横扫国会,特朗普反应大跌眼镜,对中国一喜一忧

民主党横扫国会,特朗普反应大跌眼镜,对中国一喜一忧

邱震海
2026-11-04 20:30:05
尸检结果披露!35岁新郎婚礼当天猝死,死因无他,而是极易被当成感冒的“主动脉夹层破裂”

尸检结果披露!35岁新郎婚礼当天猝死,死因无他,而是极易被当成感冒的“主动脉夹层破裂”

CMT医学论坛网
2026-11-04 09:49:47
“这种家庭,一年至少10w”,一张窒息的客厅照片,内行人却看懂了

“这种家庭,一年至少10w”,一张窒息的客厅照片,内行人却看懂了

泽泽先生
2026-11-02 13:39:10
不止输掉国会,共和党失守得州州长,但川普作对了

不止输掉国会,共和党失守得州州长,但川普作对了

移光幻影
2026-11-04 15:24:05
3-0复仇克星!男单爆冷!就在刚刚,WTT冠军赛大捷报:国乒劲敌火速一轮游,王楚钦强势复出兜底!男队这次讨债来了

3-0复仇克星!男单爆冷!就在刚刚,WTT冠军赛大捷报:国乒劲敌火速一轮游,王楚钦强势复出兜底!男队这次讨债来了

锐评利物浦
2026-11-04 08:50:34
印度重兵调往藏南之际,海外反印组织喊话中方:要求中方收回藏南

印度重兵调往藏南之际,海外反印组织喊话中方:要求中方收回藏南

军机Nova
2026-11-04 00:32:26
姆巴佩在中国市场彻底凉了!中国商业代言基本归零,触碰民族红线,不是一句道歉就万事大吉

姆巴佩在中国市场彻底凉了!中国商业代言基本归零,触碰民族红线,不是一句道歉就万事大吉

开成运动会
2026-11-04 21:48:21
场均19+7+3.6抢断,第一阶段打出MVP水准,此人可顶替朱俊龙进国家队

场均19+7+3.6抢断,第一阶段打出MVP水准,此人可顶替朱俊龙进国家队

弄月公子
2026-11-04 21:01:49
祝贺!常冰玉实现重大突破,丁俊晖赛后回应:斯诺克靠战术没有用

祝贺!常冰玉实现重大突破,丁俊晖赛后回应:斯诺克靠战术没有用

少女百褶脸
2026-11-05 05:26:44
陈皮配一物,专“刮”肺中痰!早晚喝一杯,喉咙不痒,呼吸透着甜

陈皮配一物,专“刮”肺中痰!早晚喝一杯,喉咙不痒,呼吸透着甜

白宸侃片
2026-11-05 01:42:51
中年人破产三件套:觉得房子不够大去换新房,觉得一个娃太少生二胎,觉得工资不高去创业

中年人破产三件套:觉得房子不够大去换新房,觉得一个娃太少生二胎,觉得工资不高去创业

舒山有鹿
2026-10-17 23:31:18
特朗普要为中期选举失败负全部责任!博尔顿:特朗普只是在利用共和党

特朗普要为中期选举失败负全部责任!博尔顿:特朗普只是在利用共和党

鹰眼Defence
2026-11-04 16:09:22
唐嫣罗晋的瓜,太大了!

唐嫣罗晋的瓜,太大了!

背包旅行
2026-10-30 10:03:26
中国铁道建筑集团有限公司党委常委李兴龙接受审查调查

中国铁道建筑集团有限公司党委常委李兴龙接受审查调查

上观新闻
2026-11-04 18:07:11
2026-11-05 07:36:49
有机合成大菜籽
有机合成大菜籽
一线有机合成工作者,专注于合成化学领域,分享一些书本上没有的合成经验技巧,助力年轻人少走弯路!
575文章数 9关注度
往期回顾 全部

科技要闻

国行苹果AI上手实测:苦等两年,成色如何

头条要闻

特朗普中期选举失利后首次露面:若遭弹劾将摧毁民主党

头条要闻

特朗普中期选举失利后首次露面:若遭弹劾将摧毁民主党

体育要闻

老板豪言建队五年必夺冠 球员:保守了

娱乐要闻

甩掉周一围嫁富豪,童蕾今负债亿元,

财经要闻

苹果“躺赢”了英伟达

汽车要闻

省钱 它是认真的!银河星耀6EF每公里成本只要2毛

态度原创

旅游
本地
教育
房产
数码

旅游要闻

中国文旅全新亮相伦敦世界旅游交易会

本地新闻

乌兰察布:以前种土豆,现在种Token

教育要闻

一研究型大学,取消哲学专业!

房产要闻

7宗核心靓地蓄势待发!荔湾、番禺、黄埔、白云齐上阵

数码要闻

平板危险了?华为新品“仙本那”曝光:电脑、平板、手机三合一

无障碍浏览 进入关怀版