環(huán)戊基硼酸是一種烷基硼酸類化合物,英文名為Cyclopentylboronic acid,常溫常壓下為白色至類白色固體粉末,它不溶于水但是可溶于常見的有機溶劑包括低極性的四氫呋喃。環(huán)戊基硼酸可由溴代環(huán)戊烷通過硼化反應制備得到,它主要用作有機合成中間體和醫(yī)藥分子基礎化學原料,它可借助硼酸單元的化學轉化性質應用于含有環(huán)戊基單元的生物活性分子的制備。
理化性質
環(huán)戊基硼酸的硼酸單元對氧化劑較為敏感,它接觸到氧化劑容易被氧化成相應的醇類產物。環(huán)戊基硼酸可在金屬鈀催化的作用下和芳香鹵代物等發(fā)生交叉偶聯反應,也可以在金屬銅催化的作用下和有機胺類物質或者醇類化合物等發(fā)生交叉偶聯反應得到相應的醚類衍生物。
制備方法
圖1 環(huán)戊基硼酸的制備方法
在0℃下,將環(huán)戊烯(10.0 mmol)加入到干燥的四氫呋喃(2.0 mL)中,然后往上述反應混合物中緩慢地滴入BH3·THF (20 mL, 20 mmol, 1M溶液中的THF)中。將所得的反應混合物在室溫下攪拌2小時,然后緩慢地向上述反應混合物中加入H2O (2.0 mL)。將反應混合物在室溫下再攪拌反應大約3小時。在真空中濃縮反應混合物并用乙酸乙酯(30ml)稀釋反應混合物,然后用飽和碳酸氫鹽(20ml)和鹽水(20ml)洗滌反應混合物。用無水硫酸鈉干燥有機層,過濾反應混合物以除去干燥劑。將反應混合物濃縮至約5ml,向反應混合物中加入石油醚,用石油醚洗滌所得沉淀物并在真空下干燥沉淀物即可得到目標產物分子環(huán)戊基硼酸的硼酸。[1]
酯化反應
圖2 環(huán)戊基硼酸的酯化反應
往一個干燥的反應燒瓶中加入環(huán)戊基硼酸(400毫克)與攪拌棒,然后在燒瓶中加入乙腈(17.6 mL)和三氯化鐵(28.5 mg, 0.176 mmol, 5 mol %),然后加入咪唑(717 mg, 10.5 mmol, 3.0當量)和1,2-二甲基萘-1,2-二醇(752.1 mg)。讓溶液在室溫下攪拌三小時,在硫酸鈉上干燥反應混合物,過濾反應混合物以除去不溶性沉淀固體。在減壓下濃縮反應混合物,所得的剩余物通過打漿的方式進行提純即可得到目標產物分子。[2]
參考文獻
[1] Zhang, Wen-Man; et al,Journal of Organic Chemistry 2017,82,2059-2066.
[2] Koo, Seung Moh; et al,Organic Letters,2020,22,666-669.