硼试剂的分类、用途和制备

硼试剂是一类广泛应用于有机合成领域的化学试剂，其在卤化反应中具有重要的作用。它在卤化反应中可作为试剂或催化剂，参与反应过程实现卤素的引入或取代。

硼试剂的分类

硼试剂可分为有机硼试剂和无机硼试剂两大类。有机硼试剂是指含有碳-硼键的有机化合物，如三苯基硼、二茂铁硼酸等。无机硼试剂是指含有硼元素的无机化合物，如硼酸、四氢硼酸等。

硼试剂的用途

（1）用作卤化反应试剂

硼试剂可以直接参与卤化反应，作为试剂引入卤素。以有机硼试剂三苯基硼为例，其可以与卤代烃反应，形成硼酸酯中间体，再通过水解得到相应的卤代烃。这种方法在有机合成中具有重要的应用价值。

（2）用作催化剂

硼试剂还可以作为催化剂参与卤化反应。以有机硼试剂二茂铁硼酸为例，其在卤代烃与醇反应中可以起到催化剂的作用。二茂铁硼酸能够催化卤代烃与醇发生醚化反应，生成醚化物。这种催化剂在有机合成中具有高效、选择性好的特点。

（3）用作中间体

有机硼试剂是一种非常实用的有机合成砌块，常常被用作药物以及生物活性分子合成的中间体。这主要得益于硼酸酯官能团可以很容易地进行多样性转化,例如偶联，胺化，氧化，卤化，醚化等等。

有机硼试剂的制备

 （1）通过金属有机试剂制备单取代芳基硼酸

经典合成单取代芳基硼酸(酯)的方法是用格氏试剂或锂试剂和硼酸酯反应来制备:

这种经典方法的缺点是单取代芳基硼酸酯有进一步生成二取代硼酸，甚至三烷基硼的可能，因此反应须在低温下进行。解决这个问题的一个有效的办法是使用硼酸三异丙酯和有机锂试剂反应, 可以避免二烷(芳)基硼烷和三烷(芳)基硼烷的产生。反应完后通常加入稀盐酸酸化直接高收率地得到芳基硼酸酯。

（2）通过Grinard试剂制备单取代芳基硼酸

（3）通过有机锂试剂制备单取代芳基硼酸

（3）通过二硼烷频哪酯制备芳基硼酸酯

对于分子中带有酯基、氰基、硝基、羰基等官能团的芳香卤代物来说, 无法通过有机金属试剂来制备相应的芳基硼酸。1995年由Ishiyama率先取得了突破:  通过二硼烷频哪酯和芳基卤发生偶联反应制备相应的芳基硼酸酯 (yield: 60-98%)。这个方法还有一个突出的优点就是还可以原位制备硼酸酯, 然后“一锅法”和芳基卤反应用于芳基-芳基偶联反应。