频哪醇硼酸酯广泛用于Suzuki偶联反应,芳环频哪醇硼酸酯主要由钯催化卤代芳烃和Pin2B2偶联的方法合成,也有部分产物是通过铱催化芳环C-H活化直接和Pin2B2反应制得。在鉴别产品纯度的时候,会有一个如影随形的梦魇伴随始终,那就是产品里面到底有没有硼酸结构,如果有它和硼酸酯的比例到底是多少?下一步反应的分子量究竟该怎么算?如果笼统的将产品看成硼酸酯结构,带入计算,通常并不影响后续的使用。但是对于精确度要求比较高的客户来说,这种估算简直如鲠在喉。宁愿把所有硼酸酯转换成单一结构硼酸再使用。
但是硼酸酯和硼酸之间是个化学平衡,脱下来的频哪醇在各种溶剂中都有很好的溶解性(包括水和庚烷),分液时在两相的分配比例不是很悬殊,很难通过洗涤/萃取将其除去,导致,纯的硼酸结构很难得到。目前常用方法中要么涉及有毒有害试剂的使用不适合放大生产(方法A);要么是通过各种硼酸结构竞争性结合频哪醇推动反应平衡从硼酸酯结构向硼酸移动,通常转化不彻底,造成产品损失较大(方法B)。
综合以上考虑以后OrgLett报道中提到一种新的思路来拉动反应平衡彻底转向硼酸结构,研究者发现,甲基硼酸能够很好竞争性结合频哪醇形成甲基硼酸酯,底物变成裸露的硼酸结构(通常在反应体系中就能直接实现80%以上的转化,并达到新的平衡)。
生成的副产物甲基硼酸酯的沸点只有120℃左右,可以通过减压蒸馏快速除掉,这样频哪醇会不断以甲基硼酸酯的形式被源源不断地带出体系,硼酸酯到硼酸转化也就会趋于完全。
通过筛选发现,酸性或碱性条件下使用甲基硼酸都能强化硼酸酯的分解,让反应更趋于完全。甲基硼酸本身的当量数增加也能让反应的转化更加彻底。
对于含有酸性敏感基团(Boc,TBS, TIPS等)的底物,文章特别补充了碱性方法的案例:
DOI: 10.1021/acs.orglett.9b00584
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