一种苄基硼酯化合物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种苄基硼酯化合物的制备方法，将芳香硼酸Ar‑B(OH)2、三甲基硅基重氮甲烷、频哪醇和四丁基氟化铵在有机溶剂中反应得到苄基频哪醇硼酯化合物，其中：Ar代表非杂环芳香基。本发明专利技术的方法实现了从芳香硼酸出发在一锅的条件下转化得到苄基硼酯化合物，反应条件温和，所涉及的反应不需要严格的无水无氧条件，在空气中即可顺利发生，操作方便简单，对官能团具有较好的容忍性和普适性，并且不需要昂贵的金属催化剂和配体，反应成本较低，可广泛用于制备苄基硼酯化合物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机合成领域，尤其涉及一种苄基硼酯化合物的制备方法。
技术介绍
硼酯化合物是一类重要的化工原料，在科学研究以及工业生产当中都具有广泛的应用。在科学研究中，硼酯化合物主要作为一类合成中间体，应用在过渡金属催化的交叉偶联反应中，用于构筑结构较为复杂的目标化合物。在工业生产当中，硼酯化合物在医药、农药和材料领域都得到了广泛的应用。一直以来，人们对硼酯化合物的合成方法进行不断地改进和完善，目前关于芳香硼酯化合物的合成方法已经较为完善，而对于烷基硼酯化合物特别是苄基硼酯化合物的合成方法则有待进一步发展。传统的合成苄基硼酯化合物的方法主要有两种：一、从苄基卤化物出发制备相应的锂试剂或格式试剂再与硼酯反应得到苄基硼酯化合物；二、通过苄基卤化物在钯、铜等过渡金属催化下与联硼酯反应得到苄基硼酯化合物。但是这些方法都存在一定的缺点，例如前者需要使用活性较高的有机金属试剂，底物官能团容忍性存在一定的问题，而后者则需要使用较为昂贵的过渡金属催化剂，成本较高，而且对环境不够友好。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种操作简单、条件温和的苄基硼酯化合物的制备方法，该方法从简单易得的原料出发，在无过渡金属催化的条件下实现转化，具有比较广泛的底物普适性，通过该方法可合成众多带有不同取代基的苄基硼酯化合物。本专利技术方法的技术方案如下：一种苄基硼酯化合物的制备方法，包括：1)将芳香硼酸(Ar-B(OH)2)、三甲基硅基重氮甲烷与有机溶剂混合并加热至原料消失；2)向步骤1)的反应产物中分别加入频哪醇和四丁基氟化铵并继续加热，反应得到苄基硼酯化合物。其反应式如下：其中：所述芳香硼酸中的芳香基(Ar-)是非杂环芳香基，该芳香基可以是取代或未取代的芳香基(例如取代或未取代的苯基)。本专利技术的方法对官能团具有较好的容忍性，芳香硼酸的芳香环可以是取代或未取代的苯环或萘环。苯环上可带有一个或多个取代基，对取代基的位置没有特别限制，常见的取代基例如烷基、烯基、芳基、烷氧基、烷硫基、三氟甲基和卤素等。所述芳香基上可带有这些取代基中的一种或多种，当具有多个取代基时，这多个取代基可以相同或不同，相邻的两个取代基可以相互独立或成环。上述烷基优选具有1～4个碳原子的烷基，如甲基、叔丁基。上述烯基优选乙烯基。上述芳香环上的芳基优选未取代苯基。上述烷氧基优选甲氧基、三氟甲氧基。上述烷硫基优选甲硫基。上述卤素优选氟、氯、溴或碘原子。进一步地，芳香基上的取代基优选CH3，tBu，CH＝CH2，Ph，OMe，OCF3，SMe，CF3，F，Cl，Br或I。本专利技术方法所使用的三甲基硅基重氮甲烷可用商品化试剂，无需特殊处理，其用量为芳香硼酸摩尔数的2～3倍。本专利技术方法所使用的频哪醇可用商品化试剂，无需特殊处理，其用量为芳香硼酸摩尔数的1～2倍。本专利技术方法所使用的四丁基氟化铵可用商品化试剂，无需特殊处理，其用量为芳香硼酸摩尔数的0.5～1.5倍。本专利技术方法四种反应物投料摩尔比优选为芳香硼酸∶三甲基硅基重氮甲烷∶频哪醇∶四丁基氟化铵＝1∶2～3∶1.5∶1。本专利技术方法所使用的有机溶剂优选自下列集合中的一种：甲苯，四氢呋喃，1,2-二氯乙烷，1,4-二氧六环。这些有机溶剂亦用商品化试剂即可，无需特殊处理，其用量优选为1～5毫升/mmol芳香硼酸。上述反应的反应温度和反应时间根据不同的原料略有不同，以原料检测消失为准，步 骤1)和2)中的加热温度一般在40℃～60℃的范围内，加热的总时间一般在2～10小时。加热过程可采用油浴(例如硅油、石蜡油等)或者其它加热方式。本专利技术优选在反应完成后对反应产物进行后处理，包括浓缩和纯化。所述浓缩过程可采用常压蒸馏、减压蒸馏等方法，例如用旋转蒸发仪真空浓缩。所述纯化过程是通过柱层析、减压蒸馏或重结晶的方式得到纯净的产物。本专利技术的方法实现了从芳香硼酸出发在一锅的条件下转化得到苄基硼酯化合物，反应条件温和，操作简单，可广泛用于制备苄基硼酯化合物。和现有技术相比，本专利技术具有下列优势：1、本专利技术方法所涉及的反应不需要严格的无水无氧条件，在空气中即可顺利发生，操作方便简单；2、本专利技术方法所涉及的反应对官能团具有较好的容忍性，取代基可以为烷基、烯基、芳基、烷氧基、烷硫基、三氟甲基和卤素(F、Cl、Br、I)等；3、本专利技术方法所涉及的反应不需要昂贵的金属催化剂和配体，从简单易得的原料出发可以高效得到各种苄基硼酯，反应成本较低。具体实施方式下面结合实施例进一步描述本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术的范围。实施例1苄基硼酸频哪醇酯的合成向一个装有磁子的10mL反应管中加入苯硼酸49mg(0.4mmol)，三甲基硅基重氮甲烷(2M正己烷溶液)0.4mL(0.8mmol)，往体系加入1mL 1,4-二氧六环，塞上橡胶塞，在50℃的电磁加热搅拌器上反应4小时。随后分别加入频哪醇(溶于1mL 1,4-二氧六环)71mg(0.6mmol)，四丁基氟化铵(1M四氢呋喃溶液)0.4mL和200uL水，在50℃的电磁加热搅拌器上继续反应4小时。反应结束后利用旋转蒸发仪将有机溶剂除去，并通过柱层析纯化即可得到苄基硼酸频哪醇酯，其结构如下式所示：以上条件下产率为76％；其它条件不变，当加热温度是40℃时，产率为50％；其它条件不变，当加热温度是60℃时，产率为64％；其它条件不变，当频哪醇为61mg(0.52mmol)(溶于1mL 1,4-二氧六环)时，产率为56％；其它条件不变，当不加入水时，产率为61％；其它条件不变，当不加入水且反应溶剂为四氢呋喃时，产率为24％；其它条件不变，当不加入水且反应溶剂为1,2-二氯乙烷时，产率为29％；产物苄基硼酸频哪醇酯为无色液体，其核磁数据如下：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.26-7.20(m,2H),7.18(d,J＝6.9Hz,2H),7.11(t,J＝7.1Hz,1H),2.29(s,2H),1.23(s,12H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ138.7,129.0,128.3,124.8,83.4,24.7.实施例24-甲基苄基硼酸频哪醇酯的合成向一个装有磁子的10mL反应管中加入4-甲基苯硼酸54mg(0.4mmol)，三甲基硅基重氮甲烷(2M正己烷溶液)0.4mL(0.8mmol)，往体系加入1mL 1,4-二氧六环，塞上橡胶塞，在50℃的电磁加热搅拌器上反应3小时。随后分别加入频哪醇(溶于1mL 1,4-二氧六环)47mg(0.4mmol)，四丁基氟化铵(1M四氢呋喃溶液)0.4mL和200uL水，在50℃的电磁加热搅拌器上继续反应3小时。反应结束后利用旋转蒸发仪将有机溶剂除去，并通过柱层析纯化即可得到4-甲基苄基硼酸频哪醇酯，其结构如下式所示：该化合物为无色液体，产率为68％，其核磁数据如下：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.07(d,J＝8.2Hz,2H),7.04(d,J＝8.2Hz,2H),2.29(s,3H),2.25(s,2H),1.23(s,12H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ135.4,134.1,129.0,128.9,83.4,24.7,21.0.实施例34-叔丁基苄基硼酸频哪醇酯的合成向一个装有磁子的10mL反应管中加入4-叔丁基苯硼酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种苄基硼酯化合物的制备方法，包括：1)将芳香硼酸、三甲基硅基重氮甲烷与有机溶剂混合并加热至原料消失；2)向步骤1)的反应产物中分别加入频哪醇和四丁基氟化铵并继续加热，反应得到苄基频哪醇硼酯化合物。

【技术特征摘要】
1.一种苄基硼酯化合物的制备方法，包括：1)将芳香硼酸、三甲基硅基重氮甲烷与有机溶剂混合并加热至原料消失；2)向步骤1)的反应产物中分别加入频哪醇和四丁基氟化铵并继续加热，反应得到苄基频哪醇硼酯化合物。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述芳香硼酸中的芳香基代表非杂环芳香基，其上不带或带有一个或多个取代基。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述取代基选自烷基、烯基、芳基、烷氧基、烷硫基、三氟甲基和卤素中的一种或多种，当带有多个取代基时，这多个取代基相同或不同，相邻的两个取代基相互独立或成环。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自甲苯、四氢呋喃、1,2-二氯乙烷和1,4-二氧六环中的一种。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述三甲基硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：王剑波，吴超强，吴国骄，张艳，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11