2-氟苯硼酸的用途和合成

简介

近年来，硼酸衍生物的合成以及建立基于有机硼酸的单糖检测方法已经得到了人们的广泛关注。苯硼酸及其衍生物2-氟苯硼酸在水溶液中以带电荷与不带电荷两种形式存在，其中带电荷形式可以与，或二经基化合物以高亲和性的可逆共价结合形成五元或六元环状酷。环状的有机硼酸可以看作是2-氟苯硼酸中硼酸基团上的氢被有机基团取代后的衍生物，具有无毒无臭、环境适应性好以及抗磨减磨等特性[1]。

合成

图1 2-氟苯硼酸的合成路线[2]。

在0°C下，将NaNO2溶液（2.4M水溶液，0.5 mL，1.2 mmol，1.2当量）滴加到2-氟苯胺（1.0 mmol）HCl溶液（2.1M水溶液、1.2 mL，2.5 mmol，2.5当量）中。在0°C下搅拌反应混合物15分钟。加入四羟基二硼（179.3 mg，2.0 mmol，2.0当量）和水（2.0 mL），然后用注射器将K2CO3（138.2 mg，1.0 mmol，1.0当量）在水（1.0 mL）中的溶液缓慢地直接引入反应混合物中。加入后，将混合物加热至室温。将混合物搅拌20分钟得到标题化合物2-氟苯硼酸。合成路线如图1所示。

图2 2-氟苯硼酸的合成路线[3]。

将50 g（285.6 mmol）2-氟溴苯在400 mL四氢呋喃中的溶液冷却至-78°C，并通过套管加入200 mL（320.0 mmol）1.6M正丁基锂。将混合物在-78°C下搅拌60分钟，然后通过插管加入98.9 mL（428.4 mmol）硼酸三异丙酯，并继续搅拌60分钟。除去冷却浴，将混合物在环境温度下搅拌1.5小时，然后加入150mL 6N盐酸并继续搅拌1.5小时。向混合物中加入100毫升盐水，然后分离有机层，用30毫升乙醚萃取水层三次。将合并的有机提取物干燥（MgSO4），过滤并真空浓缩。残余物从水中重结晶得到目标化合物2-氟苯硼酸。收率：25.2g（63%）。合成路线如图2所示。

用途

苯硼酸及其衍生物2-氟苯硼酸在水溶液或非水介质中可以与二经基化合物通过高亲性的可逆共价结合生成环状酯。由于不同的糖分子结构上的差异性导致其与有机硼酸的结合程度不同，使得含有机硼酸类似物可以作为受体用于单糖的检测[1]。

参考文献

[1] 孙亚勤. 基于苯硼酸衍生物作为受体检测单糖的电化学方法研究[D].西北大学,2013.

[2] Arnold, Macklin Brian; et al. Preparation of thienylphenylpropylamides, -carbamates, -ureas, and related compounds as glutamate receptor potentiators. European Patent Organization, EP976744 A1 2000-02-02.

[3] Arnold, Macklin Brian; et al. Preparation of N-substituted sulfonamide derivatives for potentiating glutamate receptor function. World Intellectual Property Organization, WO2000006537 A1 2000-02-10.