5-氰基噻吩-2-硼酸的理化性质与制备方法

5-氰基噻吩-2-硼酸是一种噻吩衍生物，英文名为5-Cyanothiophene-2-boronic acid，常温常压下为米白色固体粉末，具有多样的化学反应活性和较好的化学稳定性。5-氰基噻吩-2-硼酸在化学合成领域中主要用作有机合成中间体和锂电池电解液的合成原料，在电池的改性研究领域中有较好的应用。

理化性质

5-氰基噻吩-2-硼酸结构中的硼酸单元可在金属钯催化的作用下和芳基溴代物等发生交叉偶联反应，该类反应可用于苯基取代的噻吩衍生物的制备。5-氰基噻吩-2-硼酸结构中的氰基单元可在缩合剂的作用下和氨基醇或者巯基酸类物质等发生缩合反应。

制备方法

图1 5-氰基噻吩-2-硼酸的制备方法

在一个干燥的反应烧瓶中将2-氰基噻吩（1.0 g, 9.16 mmol）和三异丙酸酯（2.3 ml, 10 mmol）溶解于干燥的四氢呋喃溶液中（30 ml）中。然后在-78°C氮气下，往上述反应混合物中缓慢地滴加六甲基二氮化锂（1M in THF, 10 ml, 10 mmol）。将所得的反应混合在该温度下搅拌反应大约30 min后，用1N HCl淬灭反应混合物，然后乙酸乙酯萃取所得的反应混合物三次，分离出有机层并将其用水进行洗涤三次，所得的有机层用无水Na2SO4进行干燥处理，过滤除去干燥剂并将所得的滤液在真空下进行浓缩蒸发即可得到目标产物分子5-氰基噻吩-2-硼酸。[1]

偶联反应

图2 5-氰基噻吩-2-硼酸的偶联反应

以2-（10-溴蒽-9-基）噻吩（0.5 g, 1.5 mmol）和5-氰基噻吩-2-硼酸（0.30 g, 2.0 mmol）为原料，以Pd(PPh3)4 （0.05 g, 0.043 mmol）和无水碳酸钠（2.0 mol L-1, 60.0 mL）为原料，在N2气氛下在THF中回流反应大约12小时。反应结束后用二氯甲烷萃取所得反应混合物。分离出有机层并将其在无水MgSO4上进行干燥处理，过滤并将所得的有机层进行蒸发处理。以石油醚/ CH2Cl2 （v/v = 1:1）为洗脱剂，将所得的剩余物通过硅胶柱层析提纯。[2]

参考文献

[1] Fensome, Andrew; et al, United States Patent, Patent Number:WO2000066555.

[2] Zhang, Jie; et al, Journal of Photochemistry and Photobiology, A: Chemistry (2021), 412,113221.