13061-96-6 / 甲基硼酸的應(yīng)用

概述^[1]

催化不對(duì)稱還原是獲得手性化合物的重要途徑，作為最經(jīng)典的還原羰基化合物的催化劑：MeCBS和硼烷結(jié)合用來(lái)制備手性醇類化合物，該方法由于具有較高的對(duì)映選擇性至今仍然在廣泛使用。作為其中最重要的試劑之一，甲基硼酸的合成仍缺乏有效的方法。目前，合成甲基硼酸主要有兩種方法，一種是硼烷與一氧化碳反應(yīng)后水解得到甲基硼酸，此方法中硼烷為易燃?xì)怏w，一氧化碳由于毒性強(qiáng)，一旦泄漏，十分危險(xiǎn)。另外一種就是甲基格氏試劑與特殊的不穩(wěn)定氯硼試劑反應(yīng)后水解得到甲基硼酸，其中不可避免地會(huì)有副產(chǎn)物三甲基硼生成，且三甲基硼性質(zhì)非?；顫?，很容易與空氣發(fā)生自燃現(xiàn)象，給生產(chǎn)帶來(lái)安全隱患，其次，甲基硼酸是水溶性很好，在水溶液中不容易提取，浪費(fèi)大量溶劑。

應(yīng)用^[2-3]

甲基硼酸是最簡(jiǎn)單的有機(jī)硼酸衍生物，是制備許多硼酸衍生物如(S)或(R)-2-甲基-CBS-噁唑硼烷等的重要中間體，其在有機(jī)合成中具有多種用途。此外甲基硼酸及其衍生物在色譜分析中也具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，常用于順?lè)串悩?gòu)體等的分離。如制備手性MeCBS，將手性二苯基脯胺醇和1.1~1.5當(dāng)量甲基硼酸加入烷烴溶劑中回流分水，反應(yīng)結(jié)束后，降溫至30~45℃，靜置過(guò)濾后，濾液再次降溫至?20~0℃下，攪拌析出，過(guò)濾干燥后得到手性MeCBS，為流動(dòng)性良好的白色固體。該工藝方法操作簡(jiǎn)單，得到的產(chǎn)物純度高，為目前市場(chǎng)上只有溶液形式供應(yīng)提供了更多選擇。

制備^[1]

1)(三甲硅基)甲基硼酸的合成：氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向裝有冷凝管和恒壓加料漏斗的反應(yīng)瓶中，加入金屬鎂(0.33摩爾)和幾小粒碘，攪拌下，滴加入三甲硅基溴甲烷(0.3摩爾)溶在250毫升2-甲基四氫呋喃中的混合溶液30毫升。加熱至40℃以上，待反應(yīng)引發(fā)后將剩余的溶液緩慢滴加完畢。升溫至回流反應(yīng)3小時(shí)，降至室溫。在另外反應(yīng)瓶?jī)?nèi)，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入硼酸三甲酯(0.35摩爾)和80毫升2-甲基四氫呋喃，攪拌均勻后，降溫至-20℃，開(kāi)始緩慢加入上面制備好的格氏試劑，2-3小時(shí)加畢，保溫再繼續(xù)反應(yīng)2-2.5小時(shí)，確認(rèn)反應(yīng)不再變化時(shí)，升溫至0℃，加入10%鹽酸調(diào)PH=2。水層再用2-甲基四氫呋喃萃取一次，合并有機(jī)層，直接用于下一步合成中；

2）甲基硼酸三聚體的合成：將上面得到的有機(jī)層，加入帶有回流分水裝置的反應(yīng)瓶中，四正丁基氟化銨水和物(0.4摩爾），室溫?cái)嚢柘麦w系很快溶清，反應(yīng)完畢后，常壓下將體系溶劑蒸干，混合物中加入甲苯120毫升，開(kāi)始回流分水，當(dāng)分出超過(guò)計(jì)算量的水，且不再有水繼續(xù)分出時(shí)，接精餾裝置，將反應(yīng)后生成的甲基硼酸三聚體蒸餾出來(lái)。

3）甲基硼酸的合成：將上述精餾后得到的甲基硼酸三聚體，加入4.5克水后，室溫?cái)嚢?0分鐘，有固體析出。加入正庚烷打漿后，過(guò)濾，得到白色固體甲基硼酸純品11.2克，收率62%，產(chǎn)品GC：98.2%，熔點(diǎn)為88-90℃，核磁結(jié)構(gòu)符合。

主要參考資料

[1] CN201510321209.2一種制備甲基硼酸的方法

[2] CN201610883358.2一種手性MeCBS的合成工藝

[3] CN201310185902.2一種改進(jìn)的甲基硼酸制備方法