“等等。”马荣真站起身走过来,“陈航,如果你合成的确实是目标产物,氢谱应该是什么样?”
陈航思考了几秒:“吡啶环氢,2位氢化学位移应该在δ 8.5-9.0;3位氢约δ 7.5-8.0;4位氢约δ 7.8-8.3。N-H氢可能在δ 10-12,但在氘代氯仿中可能因为快速交换而变宽或消失。”
“如果要培养单晶,你会选择什么溶剂体系?”马荣真又问。
“缓慢挥发法,先用良溶剂如二氯甲烷或乙酸乙酯完全溶解,然后缓慢扩散加入不良溶剂如正己烷或石油醚。”陈航回答,“或者尝试不同比例的混合溶剂,寻找合适的结晶条件。”
马荣真沉默片刻,转向卢俊嘉:“核磁结果出来后发给我。从明天开始,这个课题的实验方案由陈航设计,你负责监督和安全。但有三条:第一,任何新条件尝试必须提前风险评估并向我汇报;第二,高危操作必须在你亲自监督下进行;第三,每天发实验记录。”
卢俊嘉愣住了。马荣真这是要给一个高中生放权?
“能做到吗?”马荣真看向两人。
“能!”陈航声音坚定。
卢俊嘉也连忙点头:“能做到,马老师。”
下午三点,核磁共振实验室。
谱图打印出来那一刻,卢俊嘉盯着那几条特征峰,眼睛瞪大了。
δ 8.88 (d, J = 5.0 Hz, 1H),δ 8.34 (td, J = 7.8, 1.5 Hz, 1H),δ 7.90 (d, J = 7.9 Hz, 1H),δ 7.59 (ddd, J = 7.6, 5.0, 1.2 Hz, 1H),吡啶环氢,全部吻合。
而在δ 11.22处,一个宽而钝的单峰清晰可见,这是N-H氢!
化学位移、偶合常数、积分比例……完美匹配N-硝基-2-氨基吡啶的结构。
“成了……”卢俊嘉喃喃道,“第一次尝试,产率40%,结构确证……这真是……”
陈航看着谱图,脸上露出了笑容。那不是得意的笑,而是一种纯粹的、属于发现者的喜悦,一个想法,从理论计算到实验验证,第一步,稳稳地走通了。
“给马老师打电话。”卢俊嘉掏出手机,手指都有些颤抖,“告诉他结果。然后……我们准备明天第二步。”
窗外阳光炽烈,岭南工业大学的化学楼在午后的光线中泛着淡淡的光泽。实验室里,两个年轻人站在核磁谱图前,一个激动,一个平静,但眼中都有光。
几天后,陈航再次准时出现在实验室。
这次情况有点不一样了。
卢俊嘉看他进门,眼神复杂地递过来一份打印出来的谱图:“昨天马老师看了核磁结果,说了三个字继续做。”
陈航接过谱图,上面马荣真用红笔在几个关键峰旁边打了勾,还在空白处写了句:“结构确认。可进行第二步验证。”
简简单单一行字,却让陈航心跳加速。
“所以今天,”卢俊嘉深吸一口气,“我们尝试一锅法转化。按你的设计,从N-硝基-2-氨基吡啶直接得到2-氯吡啶。”
实验室里今天多了几个人。靠窗的实验台边,之前那个博士生师兄正在“整理数据”,眼睛却不时往这边瞟。另一边,两个研一的师妹假装在讨论反应,声音压得很低,但目光明显关注着这边。
马荣真教授还没来,但实验室里的气氛已经有点“万众瞩目”的感觉了。
“好,我们开始。”卢俊嘉努力让自己声音平稳,“今天你来主导操作,我负责监督和补充说明。第一步,取我们昨天合成的N-硝基-2-氨基吡啶。”
陈航点头,从冰箱里取出那瓶浅黄色固体。电子天平归零,他小心称取。
“转移至10毫升Schlenk管。”卢俊嘉说,“加2毫升无水DCE溶解。”
陈航照做。固体在溶剂中缓慢溶解,溶液呈淡黄色。
“现在搭建反应装置。”卢俊嘉指导道,“连接双排管,抽真空充氮气三次。这个中间体对空气和水分可能敏感,要保持惰性氛围。”
真空泵再次启动,熟悉的循环操作。
“接下来是第一个关键点。”卢俊嘉表情认真起来,“加入DMAP,2.5当量。记住,DMAP既是碱,中和后续反应产生的酸,也可能作为亲核催化剂活化SOCl?。称量要准确。”
陈航称取0.053克DMAP白色晶体,通过固体加料口加入反应管。
“现在准备SOCl?。”卢俊嘉指了指通风橱里一个棕色瓶子,“二氯亚砜,有刺激性气味,遇水剧烈反应产生氯化氢和二氧化硫。这步要格外小心,戴好厚手套和护目镜。”
实验室里安静下来,所有人都屏住呼吸。
陈航取出一支干燥的1毫升注射器,先用氮气冲洗三次,然后小心抽取0.1毫升SOCl?,无色透明液体,有刺激性气味。
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