2,4-二甲氧基苯硼酸的制备

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。2,4-二甲氧基苯硼酸英文名称：2,4-Dimethoxybenzeneboronic acid，CAS号：133730-34-4，分子式：C8H11BO4，分子量：181.982，外观与性状：白色至米色或粉红色潮湿的粉末，密度：1.19g/cm3，沸点：361.1ºC at 760mmHg，熔点：125-127 °C(lit.)。

制备

苯基硼酸合成方法主要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。本文以2,4-二甲氧基溴苯为原料、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2,4-二甲氧基苯硼酸[1]。2,4-二甲氧基苯硼酸合成反应式如下图：

图1 2,4-二甲氧基苯硼酸的合成反应式

实验操作：

将七水合磷酸钾、联硼酸频哪醇酯B2(pin)2、Xphos-Pd-G2和Xphos依次加入至反应瓶中，加入6mL乙醇搅拌均匀，再加入2,4-二甲氧基溴苯，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2,4-二甲氧基苯硼酸频哪醇酯。将2,4-二甲氧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2,4-二甲氧基苯硼酸。

参考文献

[1]Laufer, Radoslaw S.; Veith, Ulrich; Taylor, Nicholas J.; Snieckus, Victor Organic Letters, 2000 , vol. 2, # 5 p. 629 – 631