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甲基硼酸的制备方法

发布日期:2023/6/20 15:02:48

催化不对称还原是获得手性化合物的重要途径,作为最经典的还原羰基化合物的催化剂:MeCBS和硼烷结合用来制备手性醇类化合物,该方法由于具有较高的对映选择性至今仍然在广泛使用。作为其中最重要的试剂之一,甲基硼酸的合成仍缺乏有效的方法。

甲基硼酸

目前,合成甲基硼酸主要有两种方法,一种是硼烷与一氧化碳反应后水解得到甲基硼酸,此方法中硼烷为易燃气体,一氧化碳由于毒性强,一旦泄漏,十分危险。另外一种就是甲基格氏试剂与特殊的不稳定氯硼试剂反应后水解得到甲基硼酸,其中不可避免地会有副产物三甲基硼生成,且三甲基硼性质非常活泼,很容易与空气发生自燃现象,给生产带来安全隐患,其次,甲基硼酸是水溶性很好,在水溶液中不容易提取,浪费大量溶剂。

制备方法

为克服上述缺点,本研究采用硅基取代的溴甲烷出发,与金属镁反应制备成格氏试剂后,再与硼酸三甲酯反应,水解后得到硼酸,有机溶剂萃取后,合并旋干后,加入TBAF脱掉硅基保护剂,常压蒸馏得到甲基硼酸三聚体,定量加入水,室温搅拌下,产品析出,过滤晾干后得到甲基硼酸,产品纯度98%以上。

优势

采用硅基溴甲烷为原料,生产的中间产物硅基甲基硼酸由于疏水基团三甲基硅或二甲基叔丁基硅的存在,该中间体水溶性低,易被有机溶剂2-甲基四氢呋喃提取干净,方便操作;采用2-甲基四氢呋喃作为格氏反应溶剂,硼化结束后,分层容易。

同时由于三甲基硅或二甲基叔丁基硅的位阻存在,反应过程中没有检测到硼酸三甲酯被格氏试剂过度反应的中间体,在四正丁基氟化铵去除硅基时也没有检测到易燃副产物三甲基硼,消除了放大过程中安全隐患。

原料硼酸三甲酯相对氯硼试剂易于获得,而且稳定性好。最后分离提存时利用甲基硼酸在加热过程中易于聚合的特点,直接将三聚体蒸馏出来,加入水的方法再析出产品,简化了操作。

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