4-氯-2-甲酯基苯硼酸的合成和应用举例

背景及概述^[1]

4-氯-2-甲酯基苯硼酸是一种非常重要的化工中间体，广泛地应用于医药等领域。硼酸类化合物可以与氯、溴或碘代芳烃和烯烃发生Suzuki反应，从而连接多种基团，下游产品十分丰富。

制备^[1]

步骤1、4-氯-2-甲酯基苯硼酸频哪醇酯

将2-溴-5-氯苯甲酸甲酯（3.15 g，12.63 mmol，1当量），联硼酸频哪醇酯（5.35 g，13.89 mmol，1.1当量），Pd（dppf）Cl₂·DCM（413 mg，0.51 mmol，4 mol％）和KOAc（3.72 g，37.89mmol，3当量）溶解于1，4-二恶烷（80mL）中，并用N2脱气。将反应加热到90℃持续24小时。将混合物冷却至室温，通过硅胶塞过滤，用EtOAc（50mL）洗涤，并蒸发滤液。通过柱纯化残留物色谱纯化（硅胶，石油醚中0-10％EtOAc）得到透明的油状4-氯-2-甲酯基苯硼酸频哪醇酯（2.76 g，74％）。

步骤2、（4-氯-2-（甲氧基羰基）苯基）三氟硼酸钾的合成

将4-氯-2-甲酯基苯硼酸频哪醇酯（2.7g，9.10mmol，1当量）溶解在MeOH（25mL）中。 加入氟化氢钾（4.5M水溶液，10.0mL，45.0mmol，5当量），并将所得的浓白色浆液在室温下搅拌30分钟。 然后将反应混合物在真空下浓缩。 将残余物悬浮在热丙酮中并过滤。 蒸发滤液，并将残余物与1：1 MeOH：H₂O（30mL）共沸3次，得到（4-氯-2-（甲氧基羰基）苯基）三氟硼酸钾（1.28g，51％），为白色固体。

步骤3、4-氯-2-甲酯基苯硼酸的合成

将（4-氯-2-（甲氧基羰基）苯基）三氟硼酸钾（1.25 g，4.52 mmol，1当量）溶于MeCN（45 mL）中。加入H₂O（0.24mL，13.56mmol，3当量）和TMSCl（1.72mL，13.56mmol，3当量），并将反应在室温搅拌1h，然后用饱和NaHCO₃水溶液（7 mL）淬灭。将混合物用EtOAc（40mL）稀释，分离有机物，并用水（2×20mL）洗涤，并将水萃取液用EtOAc（2×10mL）再次萃取。合并的有机物经Na₂SO₄干燥，过滤并浓缩，得到粗制标题化合物（967mg，100％）。

应用^[2]

4-氯-2-甲酯基苯硼酸可用于制备具有下述结构的一种电子传输材料，以实现有机电致发光器件工作效率的提高和使用寿命的延长。该类化合物具有不对称取代二苯并杂环的母体结构，原子间的键能高，具有良好的热稳定性，并有利于分子间的固态堆积，电子的跃迁能力强。在用作电子传输材料时，与相邻层级间具有合适的能级水平，有利于电子的注入和迁移，能够有效降低驱动电压，同时具有较高的电子迁移速率，能够在有机电致发光器件中实现良好的发光效率。

参考文献

[1] Molloy J J , Law R P , Fyfe J W B , et al. A modular synthesis of functionalised phenols enabled by controlled boron speciation[J]. Organic & Biomolecular Chemistry, 2015, 13.

[2] [中国发明] CN202010905494.3 一种化合物、电子传输材料和有机电致发光器件