在有机合成中，金属试剂（如催化剂、氧化剂、还原剂等）的使用常常会导致产物中残留金属（如 Pd、Cu、Fe、Ni、Rh、Mg、Al 等），尤其在制药、电子化学品等领域，金属残留需严格控制；
已知反应后处理中去除金属残留的方法比较多，但分离原理离不开物理分离、化学转化、吸附捕获三大类；
一、物理分离法：
底层逻辑是利用相分配或粒径差异实现金属与样品的分离，包括：
1. 固 - 液分离
适用于非均相催化剂残留。
通过过滤、离心等方法去除未反应的金属固体颗粒，用助滤剂如硅藻土，或一小截硅胶可以提高过滤效率，避免细小金属颗粒穿透滤膜。对胶体状金属颗粒，如纳米 Pd，可先离心再过滤。
2.洗涤萃取
适用于水溶性金属离子残留。
一般通过调节 pH 或加入极性溶剂，使金属离子进入水相，与有机相产物分离，达到除杂目的。对于碱性金属，一般用稀盐酸或柠檬酸水溶液洗涤有机相，金属离子形成水溶性盐进入水相。对于过渡金属，用稀氨水或碳酸钠溶液调节 pH 至弱碱性，使金属离子形成氢氧化物或碳酸盐进入水相。
3. 结晶 / 重结晶
适用于高纯度要求的固体产物。
利用金属杂质与产物在溶剂中溶解度的差异，通过结晶富集产物、排除杂质。一般选择对产物溶解度适中、对金属杂质溶解度高的溶剂，常用混合溶剂如甲醇-水。
4.蒸馏/精馏
适用于沸点比较低的化合物，把目标化合物蒸出来，金属（离子）留在釜残。
方法很好，但满足的条件难找，导致应用较少。
二、化学转化法
底层逻辑是将金属转化为易分离形态，一般要么将金属转化为水溶性的，要么使其成团析出来。通常见于以下方法：
1. 络合沉淀法
适用于可溶性金属离子；
加入络合剂与金属离子形成稳定、难溶于有机相的络合物，通过过滤或分液去除。一般要溶剂匹配，有时候容易成粘油，导致不好分。这部分内容，相关报道层出不穷，可以找一些综述看看，特别是OPRD上的文章，如：Org. Process Res. Dev. 2023, 27, 9, 1585–1615等，下面主要总结一些个人常用络合剂及适用金属：
1️⃣EDTA：强络合性，适用于 Cu²⁺、Fe³⁺、Ni²⁺等，一般酸性条件（pH 4-6）用于 Cu/Zn，碱性（pH 10）用于 Ca/Mg，能和金属形成稳定水溶性络合物，水洗除去。
2️⃣硫脲/硫化钠/二硫代氨基甲酸盐：硫基强配位，尤其是最后者，一般生成沉淀，对于不同有机溶剂中的多种类型金属(如Pd、Cu、Al、Fe、Ni、Ru、Rh)或者不同价态的同一种金属(Pd⁰，Pdᴵᴵ；Rh⁰，Rhᴵᴵ)都能很好去除；Org. Process Res. Dev. 2015, 19, 1369−1373.
3️⃣8 - 羟基喹啉：在弱酸性至中性条件下沉淀金属离子，与 Al³⁺、Zn²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Zr⁴⁺等形成中性络合物。
4️⃣酒石酸盐/苹果酸：这个做过氢化铝锂后处理的应该知道，能掩蔽Al³⁺，形成可溶性络合物。
5️⃣三乙醇胺，工业中替代EDTA，用于去除铝杂质。
说个多此一举的话，Suzuki 偶联反应后去除 Pd 残留，个人倾向于向反应液中加入 10% 硫脲水溶液（过量 5-10 倍），60℃搅拌 1 h，Pd²⁺与硫脲形成络合物，冷却后过滤，有机相再经水洗、干燥，一般Pd 残留可从初始 100 ppm 降至＜1 ppm。
2. 氧化 / 还原转化（适用于变价金属）
底层逻辑是通过氧化或还原改变金属价态，使其转化为易分离的形态。
如去除 Cr⁶⁺（氧化反应中使用的 CrO₃），一般要将其还原为 Cr³⁺，调 pH 至 8-9，生成 Cr (OH)₃沉淀分离。
三、吸附捕获法
底层逻辑是利用有孔径的吸附剂选择性吸附金属，从而达到溶液中金属离子的去除，常用吸附剂如下：
1️⃣活性炭：对金属颗粒（如 Pd 黑、Ni 粉）和部分有机金属络合物有物理吸附作用，需加热搅拌（50-60℃）增强吸附效率，适用于非极性体系，金属残留可减少至10ppm或以下。
2️⃣硅胶 / 氧化铝：通过过柱子，表面基团与金属离子形成配位键，阻碍金属洗脱，达到脱除的目的，对于极性产物的纯化（如羧酸、胺类），如果酸碱洗涤效果不好，最好的方法就是走此流程，另外一些均相催化剂如四三苯基膦钯，也是优先采取此法。
3️⃣巯基硅胶：通常在API反应液中加入5%的巯基硅胶室温搅拌，然后过滤去除金属残留，比较适合钯金属，体系残留可以降低到5ppm或以下。
4️⃣含氨基、巯基、亚胺基等的螯合树脂：常用的如 Dowex M4195、Chelex 100，对特定金属（如 Pd、Cu、Hg）有极强选择性，可通过柱过滤或搅拌吸附，金属残留可限定到1ppm。
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