4-氰基苯硼酸的合成与应用转化

4-氰基苯硼酸，英文名为4-Cyanophenylboronic acid，常温常压下为白色或者浅黄色固体。4-氰基苯硼酸是苯硼酸类衍生物，可用作有机合成和医药化学中间体，可用于药物分子，生物活性分子以及功能材料的制备。此外，它可用作防腐剂和防霉剂以及色谱分析标准物质。

合成方法

图1 4-氰基苯硼酸的合成路线

将装有磁力搅拌器的50毫升圆底烧瓶通过双排管用氮气进行保护，然后往其中加入甲苯（16毫升）和四氢呋喃（4毫升），再在烧瓶中注入硼酸三异丙酯（12毫摩尔）和4-氰基苯硼酸（10毫摩尔），用干冰/丙酮浴将混合物冷却到-70度。在1小时内通过注射泵向反应混合物中慢慢地滴加正丁基锂（2.5M在正己烷中的溶液，4.8mL，12mmol），再搅拌混合物0.5小时，温度保持在-70度。反应结束后，移除丙酮/干冰浴并将反应混合物升温至-20度，小心地向反应混合物中加入2N盐酸溶液（10mL）。当反应混合物达到室温时，将混合物转移到一个100毫升的分离漏斗中，分离有机层，用5N NaOH溶液将水层中和至pH~7，用乙酸乙酯将水层萃取两次，合并所有的有机层并将其用无水硫酸钠干燥，过滤浓缩。最后将所得的固体通过乙腈中重结晶提纯即可得到目标产物。[1]

应用转化

图2 4-氰基苯硼酸的应用转化

往一个干燥的反应烧瓶中加入硫酸铜（II）（0.1当量），叠氮化钠（1.2当量）和4-氰基苯硼酸在甲醇（10毫升）中的溶液，将反应体系暴露在空气中，然后在室温下搅拌该反应混合物24小时。反应结束后，用水(25毫升)淬灭该混合物，然后用二氯甲烷（2×15毫升）萃取该混合物两次，合并所有的有机萃取物并用盐水（20 mL）洗涤，在无水硫酸钠上干燥有机萃取物，过滤除去硫酸钠干燥剂，所得的滤液在真空下浓缩除去溶剂即可得到硼酸转化为叠氮基团的目标产物分子。[2]

参考文献

[1] Li, Wenjie et al Journal of Organic Chemistry, 67(15), 5394-5397; 2002

[2] Payne, Matthew et al Bioorganic & Medicinal Chemistry, 57, 116648; 2022