一锅合成法的优势及研究新进展
摘要：一锅合成法（one-pot synthesis）是将目标产物合成过程中的两步或两步以上反应及相应的操作置于一锅完成。此法从相对简单易得的原料出发，不经中间体的分离，直接获得结构复杂的分子，即在一个步骤里（或一个反应瓶内）完成多步反应。一锅合成法在经济上和环境友好上具有明显优势，同时其操作简单、节省后处理所用的时间和溶剂、降低成本，在某种程度上可以提高收率。本文对一锅合成法的优势和研究新进展进行综述。
关键词：一锅合成法；多步合成；高效；高选择；操作简便；高经济效益
1.一锅法合成优势
传统的有机合成是一步一步地进行反应的,难免步骤多、产率低、选择性差，且操作十分繁杂。最近一二十年迅速发展的一锅成法(one-pot synhesis,one-Flask Preparation)为革新传统的合成化学带来了新希望，开拓了新途径。采用这一新方法，可将两步或两步以上的反应或多次操作置于一锅完成，过程中的中间产物不经分离，直接转化，并最终获得目标物。通常,一锅合成法多具有高效、高选择性、条件温和、操作简便等特点[1]，它还能较容易地合成一些常规方法难以合成的目标物。探索和开发一锅合成反应是现代有机合成及药物合成中的重要研究方向之一，很值得重视[1]。
- 一锅法合成进展
一锅合成法已经被发现并应用数十年，截止目前已经有很多很多成熟的一锅合成法报道。但由于有机合成反应类型繁多，加上新的有机合成反应不断被发现，因此可以说一锅合成法仍处于不断发展的阶段，有着极大的发展空间。即便如此，一锅法合成已经被应用于多种有机化合物的合成，如在杂环化合物合成中得到了广泛应用，七、八元杂环化合物，稠杂环化合物等均可以用一锅法进行合成[1]，还有烯烃、炔烃，醛、酮、酸等等一系列的化合物也均可以用一锅法进行简便合成。用一锅法合成的化合物还有很多，随着有机合成新的合成方法不断被发现，这些新方法之间的组合以及这些新方法与旧的化学反应的组合，将产生很多很多的可能性，为一锅合成法提供更多的研究机会。本文将列举近年来用一锅法合成的实例。
2.1氨基甲磺酸的高效简便合成
氨基甲磺酸自1905年被首次合成以来，其合成工艺路线主要有以下两条:工艺路线一是以亚硫酸铵、甲醛为起始原料，经反应生成氨基甲烷磺酸铵，再酸化处理得到氨基甲磺酸[2]（如图1 a），此路线中间体氨基甲磺酸铵容易与甲醛发生缩合反应，目标产物收率极低，提纯非常困难。 工艺路线二是以亚硫酸钠、甲醛为起始原料，经反应生成羟基甲烷磺酸钠，羟基甲烷磺酸钠与氨水进行氨解反应得到氨基甲烷磺酸钠后，酸化处理得到氨基甲磺酸（如图1 b）[3-5] 。此路线中，中间产物羟基甲烷磺酸钠在用氨水氨解时容易发生深度氨解，造成产物中伯胺类化合物选择性较低。此外，此工艺副产大量硫酸钠，给产品的分离与精制带来较大麻烦。目前以甲醛、氨水、气体二氧化硫为原料，采用' 一锅法' 直接合成氨基甲磺酸。与上述两条路线相比，直接采用二氧化硫进行磺化，可有效控制副反应发生，避免氯化铵、硫酸钠等无机盐副产物产生，所得产品容易分离与精制[6]（如图1 c）。
a （1） (NH4) 2 SO3 CH2O →NH2CH2 SO3NH4 H2O
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