进行室温下反应

记得溶液在较低的温度比纯液体结冰，这由称为凝固点降低的依数性。凝固点降低影响溶质 （添加剂） 添加到液体的溶剂的量成正比。这种效应，被描述由方程 (3):

（3) ΔDT_f = T_{f （溶剂）} − T_{f （解决方案）} = K_f × m

ΔDT_f是凝固点降低和描述的本身，而与添加剂/溶质溶液冻结的溶剂温度的差异。

K_f是冰点抑郁常数系统，和m是质量，溶液的摩尔浓度。化学家使用对他们有利此效果可以创建的不同温度下的多样性相对容易和成本效益。

通过冷却槽的温度波动。必须监测浴，并作出必要的调整。为了获得最佳结果，应很好绝缘浴容器本身。有空的时候，杜瓦瓶应该用于冷却浴。在杜瓦瓶的缺席，有可能在玻璃或橡胶的容器，容器 （例如使用铝箔或一条毛巾） 尽可能作为最佳绝缘设立浴。使用的容器在所需温度热稳定所需要应该不会开裂。

不同温度低于室温下，在化学实验室设置相对经济和简单的实现存在着许多不同的浴差异。

• 为仅略低于零 （但如果有必要到 55 ° C） 的温度采用不同剂量的盐冰水浴将服务。
  
• 为-78 ° c 的温度，采用干冰浴在不同溶剂中。
  
• 可以通过使用液态氮获得温度低于-78 ° C 到-196 ° C。

设置这些冷却浴是相对简单和程序，包括在此文档的末尾。

冰水浴

这种类型是浴的非常容易设置和每个本科教学实验室中可用。有很多的灵活性所浴容器使用，因为冰浴没有达到非常低的温度和开裂一艘船没有风险的类型。

虽然冰水本身的温度为 0 ° C，熔点抑郁症可以通过另外的某些盐如氯化钠、 氯化镁₂或氯化₂。取得的最终温度会发生变化，并且可以调整量每 100 克的冰所用的添加剂。常见的冰浴是冰的一个与氯化钠作为添加剂 33 g NaCl 的每 100 克的添加位置。通过这种方式取得的最终温度是在-20 ° c。冰水浴能达到的最低温度是冰的在-55 ° C，得到了增加 143 g 的氯化₂六水合物每 100 克。

乾冰浴

干冰是固态二氧化碳和 sublimes 在温度-78 ° c。这是一个相当便宜的低温剂、 容易获得的多个实验室。高效传热这温度对反应釜，溶剂是需要具有熔点为-78 ° C 以下。溶剂与更高的熔点或 mp，（更好地称为凝固点在这种情况下） 也可以使用，导致更高的浴温度。

常用的干冰浴中溶剂是丙酮 (mp =-95 ° C)，这是现成的和便宜。乾冰浴在丙酮中保持一段时间，其长度取决于绝缘程度-78 ° C 温度。这是最常见的干冰浴系统。

对于较高温度干-冰浴，使用溶剂具有较高的凝固点。获得性的浴温度并不总是等于溶剂的凝固点。请参阅表 2为温度不同系统获得的。

由于达成的这种类型的浴的温度低，低温保护应总是戴手套时处理乾冰。

乾冰浴浴船理想是杜瓦瓶。如果杜瓦瓶不可用，则使用玻璃、 橡胶或不锈钢制成的容器，但要知道不将非常最佳的保温和浴将需要更经常调整。

乾冰冷却浴温度
混合物	T （° C）
p-二甲苯/干冰	+ 13
环己烷/乾冰	+ 6
苯/乾冰	+ 5
乙二醇/乾冰	-15
四氯化碳/乾冰	-23
3-庚酮/乾冰	-38
Acetonenitrile/乾冰	-42
Cylcohexanone/乾冰	-46
二乙基卡必醇/乾冰	-52
氯仿/干洗冰	-61
卡必醇乙酸酯/乾冰	-67
乙醇/乾冰	-72
丙酮/乾冰	-78
异丙醇/乾冰	-78

表 2。不同的干冰浴混合物的列表。

液态氮浴

当非常低的温度，低于干-冰浴，渴望使用液氮浴。液态氮是熔点-196 ° C，没有额外的溶剂使用时是浴的温度为低温剂。注意，与干冰，N₂是一种液体和添加剂溶剂用于传热均匀不是必要的。如果所需温度高于-196 ° C，然后各种不同的有机溶剂用于将导致在不同的温度下，类似与干冰浴的情况一样的混合物。请参阅表 3为温度不同系统获得的。

由于液体 N₂浴的温度很低，只有杜瓦瓶应该用作浴船只，总是戴着手套工作，当处理此低温的代理。

表 3。列表的液氮浴用不同溶剂。²

何时是有用，在低温下运行的反应？

为了回答这个问题让我们调查四个不同的应用程序:

应用程序 1。有时反应太严厉和放热反应，反应混合物必须冷却以防止溢出和压力增大气体发展。高放热反应也能成为安全隐患，如反应混合物可以迅速沸腾 （许多有机溶剂通常有低沸点） 和喷出。这很常见的应用是淬火或工作上步在最初进行反应在无水条件下反应与水和酸在顺序发生作用的最终产品，并关闭任何剩余的活性中间体和反应物反应的末尾。例如，在格氏试剂反应中，一个非常普遍的反应在有机化学中，末尾的淬火步将需要冷却，即使在 0 ° C 冰水浴就够了:

(4)

应用程序 2。冷却可以也需要添加步骤的反应，初时放热反应，否则会在沸腾的有机溶剂。这是不可取的因为反应最好在溶剂中进行。不必添加更多的溶剂，以补偿损失是溶剂的不仅浪费不合算也乏味中许多反应溶剂需要事先干燥步骤，使他们无水。此外，有可能对某些试剂热分解温度的升高。

为了避免这些事件在放热反应，试剂是经常添加滴注射器或下降漏斗到一瓶含有另一剂在溶剂中，同时搅拌和冷却。这种方式，另外可以停止任何时候如果反应变得太剧烈。通常情况下，反应必须低于 0 ° C 冷却和冰水冷浴是不够的。

一个例子为反应，如有必要对二异丙胺形成锂稳定化作用 (LDA) 是另外的强大基地 n-丁基锂 （n-丁基）。

(5)

在没有冷却浴正丁基锂可能分解达到更高的温度:

(6)

应用 3.在一些化学反应中还有多个可能的产品所造成的竞争的化学通路。一种产品可能与一个更稳定的过渡状态，需要较少的激活能量 (E_a1) 是通路的结果，而其他产品可能需要更多的活化能 (E_a2) 但整体更加稳定。前者称为动力学的产品，而后者称为热力学 (TD) 产品 （见图 2中的能量图）。

通过控制反应温度，我们可以控制这些产品中的哪一个形成。因为动力学产品要求少活化能，它是在低温下形成的产物。进行反应在低温常在热力产品确保形成动力学的产品。

经典的例子，在领土的烯醇负离子化学是 2-甲基环己酮与不同基地在不同反应条件下的反应。反应物是不对称的酮，因此具有 α-氢的两种不同类型。小的基地，如氢氧化钠将在更高取代边，结果在更加稳定、 热力学烯 (7) 酮。基地，更含有空间位阻要求，将对阻小方，造成动力学烯醇 (8) 酮。时在-78 ° C 与室温进行反应形成的动力学烯醇会有多更高的产量。然后可以与适当的亲电性，如 methyiodide，反应烯醇的两种形式，形成了如下所示的 α-烷基化的产品。

(7)(8)

用于获取的动力学烯醇含有空间位阻要求基地经常是的 LDA，编写该早些时候示计划 (5)。它是重要的是温度控制到-78 ° C，以防止回热力学烯醇负离子平衡的动力学烯醇。(注: 那里是没有任何意义-78 ° C，比其他的温度，它很容易获得由干的冰浴中丙酮。)

除了温度控制，另外秩序和试剂的方式是至关重要的。为了获得最佳结果有利于动力学烯醇，酮反应物溶液是滴加入溶剂的 LDA 基地。无水溶剂用于与 LDA 的反应通常是四氢呋喃。示例反应计划 (9) 所示。

(9)

图 2。能量图反应的动力学和热力学的产品。

应用程序 4.在某些情况下是可以调节的温度与试剂反应性。例如考虑酯的减少。用强氢化物还原剂氢化铝锂 (LAH) 反应导致所有的方式到各自的伯醇 (10) 酯的减少。但是，使用笨重的氢化物还原剂丁基氢化 （族） 允许对各自醛酯的选择性还原。可以避免过度减至伯醇，所以只要反应温度保持在低于-78 ° C （但更下降到-90 ° C），只有一个当量相当于族是用 (12)。在-70 ° C 以上的温度下，族变得太被动，并会减少酯对伯醇 (11)。

(10)-(12)