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聯苯是有機合成中及其重要的起始原料,廣泛用于醫藥、農藥、染料等領域,可制備殺蟲劑和殺鼠劑,可用作防腐劑和防霉劑,可作為色譜分析標準物質等。4-氰基苯硼酸作為一種常見的偶聯試劑,和鹵苯發生Suzuki-Miyaura偶聯反應合成聯苯的研究已經非常地廣泛和深入,最近幾年關于4-氰基苯硼酸合成聯苯的報道更是層出不窮。
4-氰基苯硼酸作為一種常見的偶聯試劑,可以參與各種C-C、C-N和C-О類型的偶聯反應用以合成各類具有價值化合物。
1.合成聯苯
Pang 課題組發現芳族重氮鹽(ADS)可被視為超親電子試劑,超強的親電性使得與4-氰基苯硼酸的交叉偶聯反應可以在簡單而溫和的實驗條件下有效地進行。典型的Suzuki-Miyaura偶聯反應一般需要堿性環境和較高的溫度,而苯基重氮四氟硼酸鹽參與偶聯時自身可提供堿性,節省實驗的成本,擴大鈴木型偶聯反應的范圍。
2.合成1,1-二芳基烷經
許多具有生物活性的天然產物中都能見到1,1-二芳基烷怪的骨架結構,這類化合物對于學術研究和醫學制藥有著重大的意義,因此開發一種有效的方法來制備此類化合物都非常重要,4-氰基苯硼酸就是合成這類化合物的反應原料。
3.合成芳香醚
芳香醚骨架廣泛存在于各種天然產物和藥物分子中,可用于合成染料、農藥、醫藥等。一些沸點高的芳香醚可作熱載體,有些芳香醚還用作食品保護劑或抗氧化劑。芳香醚一般就是4-氰基苯硼酸和醇類或者酚類化合物通過C-O偶聯合成。
4.合成芳香胺
芳香胺是一些有機合成中的起始原料和中間體,被廣泛用來合成多種化工產品,合成這類化合物的方法有很多種,其中4-氰基苯硼酸和脂肪胺通過C-N偶聯是最常見的方法之一。
無論是在生命科學還是在有機化學的科研過程中,含氮化合物總是引起科研工作者極大的興趣。許多天然產物如蛋白質、維生素和生物堿都是含氮化合物,一些有機染料、感光材料和合成藥物也都是含氮化合物。所以對于含氮化合物合成方法的優化和開發是一個非常重要的課題。4-氰基苯硼酸苯硼酸和含有胺基的化合物共同參與了很多有機反應,對合成化學和醫藥化學的發展有著重要的應用價值和促進意義。
1)、3、5-二氟澳本苯在THF中與Mg粉反應生成格氏試劑,將該格氏試劑溶液在低溫下滴加到硼酸三甲酯中反應,再用HC1酸化,經后處理,得到3,5-二氟苯硼酸。
2)、在對甲苯磺酸催化下,將3,5-二氟苯硼酸與乙二醇反應,經后處理得到3,5-二氟苯硼酸乙二酯。
3 )、3,5-二氟苯硼酸乙二酯在低溫下與丁基鋰反應生成中間化合物,此鋰試劑與I反應,經后處理得到3,5-二氟-4-碘苯硼酸乙二酯。
4 )、3,5-二氟-4-碘苯硼酸乙二酯與氰化亞銅在溶劑中回流反應,反應產物經酸化和后處理,得到3,5-二氟-4--氰基苯硼酸。
其中步驟1)中將格氏試劑溶液在-40℃下慢慢滴加到硼酸三甲酯的THF的混合液中,并在該溫度下繼續反應。
步驟1)中的后處理為:溶劑提取分液、水洗溶劑層、干燥、濃縮。
步驟2)中,將3,5-二氟苯硼酸、乙二醇和對甲苯磺酸在甲苯中回流分水反應。
步驟2)中的后處理為:分液除去下層過量的乙二醇,上層液濃縮除去甲苯,濃縮液減壓蒸餾。
步驟3)中的反應溫度為-78℃—-80℃,溶劑為無水THF 中;
步驟3)中的后處理為將反應混合物升至室溫,水解分液,用乙酸乙酯萃取,干燥、過濾后濃縮除去溶劑,殘留物用石油醚重結晶。
步驟4)中的后處理為:減壓下濃縮除去DMF,降至室溫,殘渣用乙酸乙酯萃取,濾除不溶物,濾液加鹽酸的水溶液酸化后分液,有機層用水洗,干燥、過濾、濃縮除去溶劑。得4-氰基苯硼酸。
[1] 王昊杰. 苯硼酸和氨基化合物共同參與的有機反應研究[D].
[2]紀海健, 白雪峰. Miyaura硼化反應法合成4-氰基苯硼酸[J]. 化學與粘合