乙基硼酸合成及应用研究

背景及概述

乙基硼酸是一种常用的乙基前体化合物，常温常压下为白色或者浅黄色固体，具有一定的吸湿性。为了保持其稳定性，最好在低温下并在氮气氛围下保存。商业化的乙基硼酸中含有不定含量的酸酐。

应用

乙基硼酸在医药化学和有机合成中具有广泛的应用。在有机合成转化中，硼酸单元可以通过和氟氢化钾反应得到反应活性更高的三氟硼酸钾盐，也可以通过氧化转变成相应的醇类化合物。

合成

乙基硼酸可通过乙醇和硼酸反应制备。一般情况下，将乙醇和硼酸按化学计量比例混合，在适当的反应条件下进行反应，最终得到乙基硼酸。乙基硼酸的合成方法如下：

图1 乙基硼酸的合成路线

实验操作：

第一步是将烷基硼酸频哪醇酯（2毫摩尔）和甲醇（10毫升）装入带有磁性搅拌棒的10毫升玻璃瓶中，向混合物中慢慢地滴加氟氢化钾（2mL，4.5M饱和水溶液），在室温下搅拌该混合物1小时。然后在真空下除去所有的挥发性化合物，再将有机残余物重新溶解在甲醇（6毫升）中，然后加入水（6-10毫升），蒸发所有的挥发性化合物（此过程3次）。用干燥的丙酮（8毫升）对固体残留物进行搅拌，然后仔细倾倒液相，再用更多的丙酮（3 ×2 mL）清洗残留的无机盐，收集滤液，浓缩滤液于真空中得到乙基三氟硼酸钾盐中间体[1]。

第二步是将烷基三氟硼酸钾（0.4mmol）和水（1mL）注入装有磁力搅拌棒的10mL玻璃瓶，然后将二氧化硅（100毫克）加入小瓶中，在室温下搅拌该混合物1-2小时，通过11B-NMR监测反应的进展，反应进行完全后，用乙酸乙酯和乙醚的混合溶液（10mL）稀释混合物，通过硅藻土过滤该混合物，分离出有机相。用乙酸乙酯和乙醚混合溶液萃取水相，将合并的有机层用无水硫酸钠干燥，最后在真空中除去溶剂即可得到目标产物乙基硼酸。

参考文献

[1] Ranjan, Prabhat et al ACS Catalysis, 11(17), 10862-10870; 2021