一种羧酸脱氧硼氢化反应方法技术

本发明专利技术公开了一种羧酸脱氧硼氢化反应方法，无水无氧条件、无反应溶剂下，在氮气保护下，将羧酸加入到Schlenk反应瓶中，然后加入频哪醇硼烷混合均匀，最后加入大空间位阻氨基镁烷基化合物，进行反应，获得硼氢化产物。本发明专利技术首次以大空间位阻氨基配体稳定的镁烷基化合物催化羧酸与硼烷合成硼酸酯化合物的反应，催化活性高，无溶剂，结构简单，容易合成，不仅丰富了羧酸与硼烷合成硼酸酯化合物提供了新的方案，更拓展了大空间位阻氨基配体稳定的镁烷基化合物的应用范围，具有反应体系无毒性、无溶剂化、条件温和、催化剂用量低、反应步骤简单等优点，高度符合绿色化学的理念。

【技术实现步骤摘要】
一种羧酸脱氧硼氢化反应方法
本专利技术涉及一种镁金属化合物催化反应
，具体涉及一种大空间位阻氨基配体稳定的镁烷基化合物及其制备方法和在羧酸脱氧硼氢化反应中的应用。
技术介绍
有机硼酸酯化合物作为一类重要的硼类化合物，在化学工业中有着巨大的潜在医用和合成价值，因其具有良好的无毒、无公害，并且有很好的阻燃、抗磨和阻燃性能，一直是科学家重点研究的课题之一。不同有机基团底物还原合成的有机硼酸酯衍生物，扩展了有机硼酸酯应用范围，它们通常都具有易于合成，转化率较高，廉价，环境适应性好等特点等。因此，硼酸酯不仅可以被广泛应用在阻燃剂、表面活性剂、偶联剂、润滑油添加剂、汽车制动液等方面，还可以很方便直接在碱液环境中水解成相应醇类化合物。传统上，有机硼酸酯通常以羰基类化合物，比如醛酮等为底物和硼烷发生加成反应得到相应产物，而羧酸类化合物作为有机烷氧化合物中另一类含氧化合物，由于其含有独特的羧基反应活性，一直少有被研究开发。近年来，许多金属催化剂被应用到这个反应中去，不过它们大都为传统的过渡金属催化剂，如含Ru，Rh，Ir，Co，Fe，Cu等金属催化剂。相比而言，主族金属催化剂则很少被研究开发羧酸类脱氧硼氢化。近年来的报道有Gunanathan课题组的Ru金属催化剂[S.Kisan，V.Krishnakumar，andC.Gunanathan，ACSCatal.，2018，8，4772]。镁烷基化合物作为一种安全、高选择性和无毒的催化剂已被使用在很多无机、金属有机和有机反应中来替代一些传统的催化剂。迄今为止，一系列大空间位阻有机配体稳定的镁烷基化合物已经成功合成。然而，这些化合物的很多都是应用都是化学计量的，比如合成相应的新型氨基单齿一价镁金属化合物等，相反氨基单齿镁烷基化合物作为催化剂使用的例子较少。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的提供一种羧酸脱氧硼氢化反应方法，具有反应体系无毒性、无溶剂化、条件温和、催化剂用量低、反应步骤简单，高度符合绿色化学等特点。技术方案：为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种羧酸脱氧硼氢化反应方法，将频哪醇硼烷加入到羧酸中，再加入催化剂，无反应溶剂条件下进行反应；所使用的催化剂为大空间位阻氨基配体稳定的镁烷基化合物，其结构为：所述的羧酸脱氧硼氢化反应方法，将频哪醇硼烷加入到羧酸中，再加入所述大空间位阻氨基配体稳定的镁烷基化合物，进行反应。所述羧酸包括芳香羧酸或脂肪羧酸。所述芳香羧酸的化学结构通式为：式中，R为氢、烷基、烷氧基、卤素、酯基、酸基。所述脂肪羧酸的化学结构通式为：式中，R为氢、卤素、羧基。所述催化剂大空间位阻氨基配体稳定的镁烷基化合物的摩尔用量为羧酸底物的0.1％。所述大空间位阻氨基镁烷基化合物与羧酸和硼烷的摩尔比为0.001∶1∶4。所述的羧酸脱氧硼氢化反应方法，无水无氧条件、无反应溶剂下，在氮气保护下，将羧酸加入到Schlenk反应瓶中，然后加入频哪醇硼烷混合均匀，最后加入大空间位阻氨基镁烷基化合物，进行反应，获得硼氢化产物。所述的羧酸脱氧硼氢化反应方法，反应温度为60℃，反应时间为1小时。有益效果：与现有技术相比，本专利技术首次以大空间位阻氨基配体稳定的镁烷基化合物催化羧酸与硼烷合成硼酸酯化合物的反应，催化活性高，无溶剂，结构简单，容易合成，不仅丰富了羧酸与硼烷合成硼酸酯化合物提供了新的方案，更拓展了大空间位阻氨基配体稳定的镁烷基化合物的应用范围。目前很硼酸酯合物是在过渡金属催化剂催化得到的，如Ru，Rh，Co，Fe，Cu等金属，它们普遍都具有一定的毒性，昂贵，环境友好性差等性质。本专利技术的大空间位阻氨基配体稳定的镁烷基化合物可以高活性地催化羧酸和硼烷的脱氧硼氢化反应，无论是芳香羧酸还是脂肪羧酸，催化剂用量都仅需底物摩尔量的0.1％，反应效率高，本专利技术方便简单的在无任何溶剂中催化羧酸的脱氧硼氢化反应体系，且反应条件温和60℃，无论催化芳香羧酸还是脂肪羧酸几乎能达到100％的转化率，反应体系无毒性、无溶剂化、条件温和、催化剂用量低、反应步骤简单，高度符合绿色化学的理念。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。以下实施例中，所使用的催化剂为大空间位阻氨基配体稳定的镁烷基化合物[M.Ma，J.Li，X.Shen，Z.Yu，W.Yao，S.A.Pullarkat，RSCAdv.，2017，7，45401-45407]，结构如下：实施例1大空间位阻氨基镁烷基化合物催化苯甲酸和硼烷合成硼酸酯化合物：无水无氧条件下，在氮气保护下，手套箱中，将苯甲酸0.25mmol加入到有搅拌子的Schlenk反应瓶中，然后加入频哪醇硼烷1.0mmol混合均匀，最后加入催化剂大空间位阻氨基配体稳定的镁烷基化合物0.00025mmol，在60℃条件下搅拌反应1h后，在真空泵下短暂抽气，加入CDCl3测核磁。经计算1H谱产率99％。主要产物的核磁数据：1HNMR(600MHz，CDCl3)：δ1.25(s-overlap，36H，CH3，OBpin&pinBOBpin)，4.91(s，2H，OCH2)，7.23-7.34(m，5H，ArH)。实施例2大空间位阻氨基镁烷基化合物催化对甲基苯甲酸和硼烷合成硼酸酯化合物：无水无氧条件下，在氮气保护下，手套箱中，将对甲基苯甲酸0.25mmol加入到有搅拌子的Schlenk反应瓶中，然后加入频哪醇硼烷1.0mmol混合均匀，最后加入催化剂大空间位阻氨基配体稳定的镁烷基化合物0.00025mmol，在60℃条件下搅拌反应1h后，在真空泵下短暂抽气，加入CDCl3测核磁。经计算1H谱产率98％。主要产物的核磁数据：1HNMR(600MHz，CDCl3)：δ1.25(s-overlap，36H，CH3，OBpin&pinBOBpin)，2.32(s，3H，ArCH3)，4.87(s，2H，OCH2)，7.12(d，3JHH＝7.8Hz，2H，ArH)，7.22(d，3JHH＝7.8Hz，2H，ArH)。实施例3大空间位阻氨基镁烷基化合物催化对叔丁基苯甲酸和硼烷合成硼酸酯化合物：无水无氧条件下，在氮气保护下，手套箱中，将对叔丁基苯甲酸0.25mmol加入到有搅拌子的Schlenk反应瓶中，然后加入频哪醇硼烷1.0mmol混合均匀，最后加入催化剂大空间位阻氨基配体稳定的镁烷基化合物0.00025mmol，在60℃条件下搅拌反应1h后，在真空泵下短暂抽气，加入CDCl3测核磁。经计算1H谱产率99％。主要产物的核磁数据：1HNMR(600MHz，CDCl3)：δ1.26(s-overlap，36H，CH3，OBpin&pinBOBpin)，1.31(s，9H，C(CH3)3)，4.89(s，2H，OCH2)，7.27(d，3JHH＝8.4Hz，2H，ArH)，7.35(m，2H，ArH)。实施例4大空间位阻氨基镁烷基化合物催化对甲氧基苯甲酸和硼烷合成硼酸酯化合物：无水无氧条件下，在氮气保护下，手套箱中，将对甲氧基苯甲酸0.25mmol加入到有搅拌子的Schlenk反应瓶中，然后加入频哪醇硼烷1.0mmol混合均匀，最后加入催化剂大空间位阻氨基配体稳定的镁烷基化合物0.00025mmol，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种羧酸脱氧硼氢化反应方法，其特征在于：将频哪醇硼烷加入到羧酸中，再加入催化剂，无反应溶剂条件下进行反应；所使用的催化剂为大空间位阻氨基配体稳定的镁烷基化合物，其结构为：

【技术特征摘要】
1.一种羧酸脱氧硼氢化反应方法，其特征在于：将频哪醇硼烷加入到羧酸中，再加入催化剂，无反应溶剂条件下进行反应；所使用的催化剂为大空间位阻氨基配体稳定的镁烷基化合物，其结构为：2.根据权利要求1所述的羧酸脱氧硼氢化反应方法，其特征在于：所述羧酸包括芳香羧酸或脂肪羧酸。3.根据权利要求2所述的羧酸脱氧硼氢化反应方法，其特征在于：所述芳香羧酸的化学结构通式为：式中，R为氢、烷基、烷氧基、卤素、酯基、酸基。4.根据权利要求2所述的羧酸脱氧硼氢化反应方法，其特征在于：所述脂肪羧酸的化学结构通式为：式中，R为氢、卤素、羧基。5.根据权利要求1-4任一项所述的羧酸脱氧硼氢化反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：马猛涛，李佳，罗曼，肖钤，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32