化合物B(磺酸酯底物)先制备硼酯,再化合物C(磺酸酯底物)偶联得到目标物
以经典的钯催化偶联方法制备硼酯,HTE后,效果不好,主要副产物是脱磺酸酯杂质D;尝试采用镍催化进行偶联。
镍(硝酸镍)催化剂不变,溶剂不变,研究了碱、配体、以及两种硼酯源 初步选择了B2(pin)2、(iPr)2NEt、Cy-JohnPhos组合,主峰70%
研究了不同溶剂和温度,对反应的影响 初步确认了50度,异丙醇/甲醇(异丙醇占比40%),主峰80%
硼酯A在有机溶剂中溶解度好,基于反应溶剂是异丙醇/甲醇,采用水为惰性溶剂进行结晶,小心硼酯水解。
20度条件下,单纯异丙醇几乎不水解;6/1比例大约6%的酯水解;有意思的是6/3和6/5条件下,随着水的增加,硼酯水解一定时间内反而降低,可能和化合物A的浓度有关。温度70度水解速率非常快了。
冷却诱导结晶(先降温结晶),保温陈化,再加水结晶保证收率
反应转化可以重现;加碱过程有氢气释放;反应结束先浓缩去除一部分溶剂过程,有产物结晶析出,产出颜色不对,有镍残留。
筛选对比后,去除镍效果都不错,选择更安全的柠檬酸
放大到30g,反应不能完全转化,需要补加Ni(NO3)2 6H2O和B2(pin)2,推测反应过程有物料降解,稳定性研究如下
当反应物料存在降解时,加料顺序研究是常规思路, 一定温度下,把硼酯源和碱放在一起,以异丙醇/甲醇的溶液形式加到其余物料的体系中,实验验证的数据信息如下
根据g级氢气的实际释放速率和释放量,预测20kg规模,预计氢气释放速率和释放量24.8 L/min with a total volume of 1025 L of H2.
文献作者分析氢气的来源可能和硼酯源无关(小编见过其他文献报道,信息是氢气和硼酯源有关),从Ni(NO3)2和B2(pin)2的不稳定性(不相容性)分析,是有氢气释放的。
文献研究显示氢气来源于溶剂甲醇,具体信息如下,甲酸和甲醛均有检出。
加柠檬酸去除镍的研究发现,加料方式不一样,对于氢气释放结果不一样,暴漏空气的结果和脱气的结果是不一样的
得到的含柠檬酸的镍母液需要处理,否则氢气释放容易引发事故。
放大过程需要氮气吹扫,避免氢气聚集,稀释反应釜上层空间的氢气浓度。
两批放大重现了实验室的小试结果,16kg和22kg的工艺简要信息如下,两批母液合并进行氢氧化钠淬灭处理,降低氢气释放的安全风险。