2-氯-5-三氟甲基苯基硼酸是一种重要的化合物,其合成方法一直备受研究和探索。
背景:2-氯-5-三氟甲基苯基硼酸是一种重要的具有生物活性的药物中间体,同时也是构建各种sp2类型C—C单键的重要方法之一——Suzuki反应的主要原料之一。有机硼酸在Suzuki反应中一直保持着旺盛的市场需求。
合成:
通过金属锂、正溴丁烷和二异丙胺制得二异丙胺锂,再以对三氟甲基氯苯为原料,硼酸三甲酯反应后,经水解,一锅法合成2-氯-5-三氟甲基苯基硼酸。
(1)丁基锂的制备
在装有搅拌、氮气导入管、低温温度计和滴液漏斗的干燥四口瓶中,用纯氮置换空气,保持通氮,加入无水乙醚45 mL和金属锂丝1.92 g,搅拌下, 先滴入7.91 g正溴丁烷和12 mL无水乙醚的溶液。反应启发后,将四口瓶用丙酮干冰浴冷却至瓶内温度为-10℃,再缓慢滴加剩余的正溴丁烷的乙醚溶液,使反应温度保持在-10~-5℃之间,滴加完毕,撤去丙酮干冰浴,使反应自然升温到0~10 ℃,继续搅拌反应1~2 h。
(2)二异丙胺锂(LDA)的制备
将上述反应四口瓶用干冰浴降温至-40℃,缓慢滴加12.5 g二异丙胺的无水四氢呋喃的溶液 123 mL,控制滴加速度,使反应在-40~-45℃进行,约30 min滴加完毕,继续在此温度下搅拌1 h。
(3)苯基锂的制备
将上述反应瓶用干冰浴降温到-60℃,缓慢滴加18.05 g对三氟甲基氯苯的无水四氢呋喃63 mL溶液,控制滴加速度,使反应在-60℃左右进行,随后继续在此温度搅拌反应2 h。
(4)2-氯-5-三氟甲基苯基硼酸二甲酯的制备
将上述反应产物继续冷却至-70℃,缓慢滴加10.4 g硼酸三甲酯的无水四氢呋喃63 mL溶液,使反应在-60~-70℃进行,然后在此温度下继续搅拌反应1 h.
(5)2-氯-5-三氟甲基苯基硼酸二甲酯的水解
将上述反应液倒入1 000 mL的烧杯内,使其自然升温到0℃,搅拌下滴加10% H2SO4 至反应液 pH值在2~3之间,添加特殊试剂后静置分层,水层用四氢呋喃(50 mL×3)提取,合并有机层,无水硫酸钠干燥,减压蒸除溶剂,冷却残液,析出产品, 抽滤,用少量乙醚、乙酸乙酯、水各洗1次,抽干,晾干即得产品,产品重量为15.0~16.0 g。
该方法反应条件相对温和,适用于工业化生产,是一条经济、实用且又便于操作的制备苯硼酸及其衍生物的方法。
参考文献:
[1]任元龙.2-氯-5-三氟甲基苯基硼酸合成[J].宁波大学学报(理工版),2007,(01):83-85.