硼氢化钠:如何在甲醇体系中稳定、高效发挥?

文摘   2024-11-16 07:54   天津  

硼氢化钠还原反应,往往采用甲醇为溶剂,有的采用THF/甲醇混合溶剂,硼氢化钠和甲醇能反应是公认的,但是因为其产物仍具备还原能力,所以甲醇破坏硼氢化钠的坏处,往往通过增加硼氢化钠用量(参数优化)来掩盖,还原同一个底物,可能因为温度不一样,硼氢化钠用量不一样。


硼氢化钠在甲醇中分解方程式

  • NaBH3(OMe)的还原能力,有些场合可能大于硼氢化钠或者叫更适合还原某些底物

  • 毋庸置疑,随着分解的进行,硼氢化钠以及其最初分解产物NaBH3(OMe)、逐渐会失去还原能力


硼氢化钠/甲醇的稳定性的数据监测

Variable-temperature 11B NMR study of the reaction of NaBH4 and methanol. (a) Quintet of NaBH4 (−42 ppm) (referenced to BF3·OEt).(b) Quartet of NaBH3(OMe) (−9 ppm). (c) Singlet of NaB(OMe)4 (3 ppm). (d) Doublet of NaBH(OMe)3 (+6 ppm) not observed until 0 °C.NaBH2(OMe)2 not observed.


如何稳定住硼氢化钠或者NaBH3(OMe)
  • 研究者发现加入催化量甲醇钠,可以有效减慢硼氢化钠或者NaBH3(OMe)的醇解速率。25度,可以承受至少18小时。

11B NMR study of the reaction of NaBH4 and methanol with a catalytic amount of NaOMe at 25 °C. (a) Qunitet of NaBH4 (−42 ppm)(referenced to BF3−OEt). (b) Quartet of NaBH3(OMe)(−9 ppm). (c) Singlet of NaB(OMe)4 (3 ppm). NaBH(OMe)3 (+6 ppm) not observed even at 25 °C. NaBH2(OMe)2 not observed


工艺应用案例
  • 化合物20还原,制备化合物21
  • 采用0.6eq.的硼氢化钠,催化量甲醇钠为稳定剂
  • A freshly prepared solution of sodium borohydride (163 g, 4.31 mol, 0.8 equiv) containing sodium methanolate at 0.01 N in methanol (3.4 L,2 mL/g) was added at 20 °C over 2 h maintaining the process temperature below 25 °C during the addition


  • 化合物23还原,制备化合物24
  • 采用0.55eq.的硼氢化钠,加入0.7eq.氢氧化钠
  • 小编推测,一部分用于锁定羧基,剩余部分用于稳定硼氢化钠
  • 小编工艺经历:硼氢化钠中加氢氧化钠为稳定剂
  • 小编:对于分批加硼氢化钠固体的工序,滴加稳定硼氢化钠溶液的工序是一个很好的替代选择。


参考文献

DOI: 10.1021/acs.joc.7b02993

https://doi.org/10.1021/acs.oprd.1c00350

原料药合成工艺开发
有机合成工艺文献分享和总结;有机合成工艺经验分享和交流;原料药研发的法规指导文件交流
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