CN105669730B - 一种有机硼酸类化合物的纯化方法 - Google Patents

一种有机硼酸类化合物的纯化方法 Download PDF

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    • C07F5/02—Boron compounds
    • C07F5/025—Boronic and borinic acid compounds

Abstract

本发明提供一种有机硼酸类化合物的纯化方法。采用格氏或锂化方法得到的有机硼酸化合物粗品，加入醇溶剂至完全溶解后，再加入过量的水或酸水溶液再次析出固体，过滤干燥得到硼酸纯品。通过本发法提供的方法操作，可以将有机硼酸粗品中未反应完的脱卤副产物和无机硼酸等主要杂质除去，得到纯度99%以上的有机硼酸。

Description

一种有机硼酸类化合物的纯化方法
技术领域
本发明涉及一种有机硼酸类化合物的纯化方法，属于精细化工中间体领域。
背景技术
近年来，有机硼酸在工业上的应用呈逐年上升趋势。由于可以在温和条件下实现高效反应，2010年Suzuki偶联获得诺贝奖后，有机硼酸作为该偶联反应的主要原料之一，其在医药和OLED材料领域应用发展迅猛。
有机硼酸的合成，目前主要采用格氏方法和锂化方法。格氏方法采用卤代物做成格氏试剂，然后与硼酸三甲酯反应后水解，乙酸乙酯萃取，蒸馏打浆后得到；锂化方法采用卤代物与金属锂或正丁基锂发生卤锂交换后，再与硼酸三异丙酯反应后水解，乙酸乙酯萃取，蒸馏打浆后得到。这两种方法得到的有机硼酸中，都存在着无机硼酸含量过高，未反应完的脱卤副产物，以及三聚体与单体共存等情况，这些都直接影响了随后用在偶联反应上的准确定量投料，以及产品的保存和稳定性。
发明内容
为了克服上述缺陷，需要找到格氏或锂化方法所得粗品简便可行的纯化方法。本发明利用有机硼酸在醇溶剂中可以快速反应成酯的特点，加入少量醇将有机硼酸粗品完全溶清后，再加入过量水或酸水搅拌析出，过滤后干燥得到含量99%以上纯品。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其特征在于：采用格氏或锂化方法得到的有机硼酸化合物粗品，加入醇溶剂至完全溶解后，再加入过量的水或酸水溶液再次析出固体，过滤后，干燥得到硼酸纯品。
进一步地，在上述技术方案中，所述有机硼酸化合物粗品，是指含量85-97%之间。
进一步地，在上述技术方案中，所用醇选自甲醇、乙醇或异丙醇。
进一步地，在上述技术方案中，所用酸选自盐酸、硫酸或磷酸。
进一步地，在上述技术方案中，所述纯品分析方法包括样品直接HPLC或HNMR检测以及与频哪醇衍生后GC检测。
进一步地，在上述技术方案中，所述纯品是指有机硼酸含量99%以上，脱卤副产物和无机硼酸总含量0.5%以下，卡尔费休测定含水为理论含水量±0.5%偏差，卡尔费修测定法理论含水量等于：(18.02*2/有机硼酸分子量)*100%。
发明有益效果：
本发明充分利用了有机硼酸化合物的特点，有机硼酸可以在醇类溶剂中快速发生反应生成不稳定的硼酸酯，该硼酸酯可以在醇类溶剂中溶解后，加入大量水或酸水溶液可以将硼酸酯再次分解成硼酸。作为格氏方法或锂化方法主要杂质：无机硼酸、未反应完的格式试剂（脱卤副产物）以及产品蒸馏后三聚体分别通过该纯化方法后，溶解在水中或醇溶剂中，三聚体也转变成单体。反应原理如下：
该方法操作简便，无需特殊设备，对于规模化放大生产具有指导意义，提供了一种切实有效的解决方案。
具体实施方案
实施例1
异丁基硼酸的纯化：
在500毫升单口瓶内，加入异丁基格氏试剂与硼酸三甲酯得到的固体粗品异丁基硼酸60克(频哪醇衍生法测GC: 94.6%)和无水乙醇35毫升，室温搅拌10-20分钟后，完全溶清，随后慢慢滴加入水 180毫升，滴加完毕后，继续搅拌，至固体析出完全，过滤，滤饼15毫升水洗，真空烘箱干燥后得到鳞片状固体异丁基硼酸52克，衍生法测定GC：99.2%，HNMR未检测到无机硼酸峰，卡尔费休测定含水为：35.11%（理论值为：35.35%）。
实施例2
环丙基硼酸的纯化：
在500毫升单口瓶内，加入环丙基格氏试剂与硼酸三甲酯得到的固液混合物粗品环丙基硼酸60克(新戊二醇衍生法测GC: 96.3%)和无水甲醇30毫升，室温搅拌10-15分钟后，完全溶清，随后慢慢滴加入2%盐酸水溶液 210毫升，滴加完毕后，继续搅拌，至固体析出完全，过滤，滤饼20毫升水洗，自然凉干后得到鳞片状固体环丙基硼酸56克，衍生法测定GC：99.6%，HNMR未检测到无机硼酸峰，卡尔费休测定含水为：42.05%（理论值为：41.96%）。
实施例3
苯硼酸的纯化：
在500毫升单口瓶内，加入苯基格氏试剂与硼酸三甲酯得到的固液混合物粗品苯硼酸50克(HPLC: 96.5%)和无水甲醇25毫升，室温搅拌10-15分钟后，完全溶清，随后慢慢滴加入2%盐酸水溶液 150毫升，滴加完毕后，继续搅拌，至固体析出完全，过滤，滤饼20毫升水洗，真空干燥后得到细针状固体苯硼酸45克，HPLC：99.8%，HNMR检测无机硼酸含量0.1%，卡尔费休测定含水为：29.10%（理论值为：29.56%）。
实施例4
3-甲巯基苯硼酸的纯化：
在500毫升单口瓶内，加入3-甲巯基溴苯与丁基锂和硼酸三异丙酯反应后得到的固体粗品3-甲巯基苯硼酸50克(HPLC: 87.9%)和无水甲醇30毫升，室温搅拌10-15分钟后，完全溶清，随后慢慢滴加入水溶液 210毫升，滴加完毕后，继续搅拌，至固体析出完全，过滤，滤饼20毫升水洗，自然凉干后得到粉末状固体3-甲巯基苯硼酸39克，HPLC：99.1%，HNMR未检测到无机硼酸峰，卡尔费休测定含水为：21.55%（理论值为：21.45%）。
实施例5
4-三氟甲基苯硼酸的纯化：
在500毫升单口瓶内，加入4-三氟甲苯基格氏试剂与硼酸三甲酯反应得到的固液粗品4-三氟甲基苯硼酸80克(HPLC: 96.6%)和无水甲醇48毫升，室温搅拌10-20分钟后，完全溶清，随后慢慢滴加入5%盐酸水溶液 300毫升，滴加完毕后，继续搅拌，至固体析出完全，过滤，滤饼30毫升水洗，真空干燥后得到粉末状固体4-三氟甲基苯硼酸77克，HPLC：99.5%，HNMR检测无机硼酸0.1%，卡尔费休测定含水为：18.58%（理论值为：18.97%）。
实施例6
苯并噻吩-3-硼酸的纯化：
在500毫升单口瓶内，加入苯并噻吩-3-溴与丁基锂/硼酸三异丙酯反应得到的固液粗品苯并噻吩-3-硼酸60克(HPLC: 95.5%)和无水甲醇30毫升，室温搅拌10-15分钟后，完全溶清，随后慢慢滴加入2%硫酸水溶液 240毫升，滴加完毕后，继续搅拌，至固体析出完全，过滤，滤饼20毫升水洗，真空干燥后得到粉末状固体苯并噻吩-3-硼酸55克，HPLC：99.3%，HNMR检测无机硼酸0.2%，卡尔费休测定含水为：20.12%（理论值为：20.24%）。

Claims (4)

1.一种有机硼酸类化合物的纯化方法，其特征在于包括以下操作：
采用格氏或锂化方法得到的含量85-97%有机硼酸化合物粗品，加入醇溶剂至完全溶解后，再加入过量的水或酸水溶液，室温搅拌，再次析出固体，过滤后，自然晾干或真空干燥得到硼酸纯品；所述纯品是指有机硼酸含量99%以上，脱卤副产物和无机硼酸总含量0.5%以下，卡尔费休测定含水为理论含水量±0.5%偏差，卡尔费修测定法理论含水量等于：(18.02*2/有机硼酸分子量)*100%；所述有机硼酸选自异丁基硼酸、环丙基硼酸、苯硼酸、3-甲巯基苯硼酸、4-三氟甲基苯硼酸或苯并噻吩-3-硼酸。
2.根据权利要求1所述纯化方法，其特征在于：所用溶剂醇选自甲醇、乙醇或异丙醇。
3.根据权利要求1所述纯化方法，其特征在于：所用酸选自盐酸、硫酸或磷酸。
4.根据权利要求1所述纯化方法，其特征在于：所述粗品或纯品分析方法包括样品直接HPLC、GC或NMR检测以及与频哪醇或新戊二醇衍生后GC或HPLC检测。
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