如何制备4-羧基-2-硝基苯硼酸? ¹

芳基硼酸在有机合成中具有广泛的应用。由于其在空气中性质稳定且易操作，因此一直受到化学工作者的青睐。4-羧基-2-硝基苯硼酸是一种常用的芳基硼酸，它可以通过多种合成方法得到。本文将介绍两种常用的制备方法。

方法一：传统合成方法

传统的合成方法利用格氏试剂或有机锂试剂与三氟化硼乙醚溶液或硼酸酯在低温条件下反应制备芳基硼酸。具体操作步骤如下：

1. 在带有回流冷凝管和温度计的三口瓶中加入4-羧基-苯硼酸、浓硫酸和硝酸。
2. 在103℃下开始加热，4-羧基-苯硼酸开始溶解。
3. 继续升温至120℃反应2小时。
4. 使用薄层色谱检测反应进度。
5. 待反应结束后，冷却并过滤。
6. 用乙醚洗涤滤饼，然后烘干得到4-羧基-2-硝基苯硼酸。

方法二：一锅法合成

一锅法合成芳基硼酸和二芳基硼酸，利用有机卤化物、镁粉和三氟化硼乙醚溶液在室温下进行反应，可以高产制备三烷基硼烷。具体操作步骤如下：

1. 将发烟浓硝酸慢慢滴加到4-羧基-苯硼酸和浓硫酸组成的溶液中。
2. 保持强烈搅拌，并用冰盐恒温水浴保持反应温度不超过0℃。
3. 滴加过程中，反应液变稠并有固体析出。
4. 在0℃下继续搅拌3.5小时，后期溶液变稀且颜色逐渐变为橙色。
5. 将溶液慢慢倒入碎冰中，并强烈搅拌。
6. 待冰融化后立即过滤出白色晶体。
7. 用冰水洗涤至出水中性后，再用少量的冰甲醇淋洗。
8. 在真空下60℃干燥至恒重，得到白色的4-羧基-2-硝基苯硼酸晶体。

实验操作注意事项

在进行实验操作时，需要注意以下几点：

• 操作过程中要保持良好的通风条件。
• 严格遵守实验室安全操作规程。
• 使用合适的个人防护装备，如实验手套、护目镜等。
• 根据实验室规定处置废弃物。

参考文献

[1] Journal of the American Chemical Society, vol. 81, p. 3017