2-氟-5-硝基苯硼酸的制备

背景及概述

苯基硼酸是一类重要的化工产品，被用作焊接剂、多功能润滑剂和阻燃剂等，在化工领域需求巨大。作为关键的有机合成中间体，被广泛应用于医药、化工和材料领域。2-氟-5-硝基苯硼酸英文名称:2-Fluoro-5-nitrophenylboronic acid，CAS号：819849-20-2，分子式：C6H5BFNO4，分子量：184.918。

制备

以苯基溴代物为原料，将其金属化形成格氏试剂或有机锂试剂后，经过硼化反应得到苯基硼酸频哪醇酯。“一锅法”合成芳基硼酸即利用有机卤化物、镁粉、联硼酸频哪醇酯在室温下进行“一锅”反应，高产制备苯基硼酸频哪醇酯。经水解制备相应的硼酸化物。本文以3-溴-4-氟硝基苯为原料、联硼酸频哪醇酯［B2(pin)2］为硼试剂、K3PO4·7H2O为碱，在氯(2-二环己基膦基-2'，4'，6'-三异丙基-1，1'-联苯基)［2-(2'-氨基-1，1'-联苯)］钯(Ⅱ)(Xphos-Pd-G2)和2-二环己基磷-2'，4'，6'-三异丙基联苯(Xphos)体系的催化下合成了2-氟-5-硝基苯硼酸[1]。其合成反应式如下图：

图1 2-氟-5-硝基苯硼酸的合成反应式

实验操作：

将3.0g (8.85mmol)七水合磷酸钾、1.50g (5.90mmol) 联硼酸频哪醇酯B2(pin)2、12mg (0.015mmol) Xphos-Pd-G2和4mg (0.008mmol) Xphos依次加入至反应瓶中，加入6mL乙醇搅拌均匀，再加入0.36mL (2.95mmol) 3-溴-4-氟硝基苯，在室温下反应1小时。反应液中加入5mL乙酸乙酯稀释，经硅藻土过滤，乙酸乙酯洗涤，合并滤液，减压浓缩得到粗产物，经硅胶柱层析分离，石油醚-乙酸乙酯洗脱，得2-氟-5-硝基苯硼酸频哪醇酯。将2-氟-5-硝基苯硼酸频哪醇酯加入至反应瓶中，滴加稀HCl水解。溶液先产生沉淀，随着沉淀逐渐消失，调体系pH值为1。向溶液中滴加质量分数为25％的NaOH溶液，至pH值为13，搅拌1 h。分液，有机相用15 mL的质量分数为10％的NaOH萃取，将水相合并，用15mL的THF分别萃取碱液2次。将得到的碱液用稀HCl调pH值，开始有浑浊产生，慢慢出现絮状物，调pH值为5.0。以70 mLTHF萃取水相，有机相旋干、提纯得到2-氟-5-硝基苯硼酸。

参考文献

[1] WO2003/99816 A1, 2003 ;