CN109575063B - 一种烷基卤化物无过渡金属催化的硼酯化反应方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烷基卤化物无过渡金属催化的硼酯化反应方法。该方法无需过渡金属催化，以联硼酸酯作为硼源，使用醇盐作为碱，在有机溶剂和少量水中使伯烷基或仲烷基的碘化物或溴化物在温和条件下转化为其硼酸酯，表现出广泛的官能团相容性，且具有相当可观的产率。所得产物硼酸酯可应用于Suzuki偶联等在有机合成领域重要的反应中，从而转化为具有应用价值的一系列化合物。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成领域，特别涉及一种烷基卤化物和联硼酸酯在碱性环境下发生无过渡金属催化的硼酯化反应的方法，可以将碳-卤键有效转化为碳-硼键。
背景技术
有机硼化合物是合成的重要中间体，可以通过Suzuki偶联等方法将碳-硼键转化为碳-碳等多种化学键，在有机合成领域有着重要的意义。对于烷基硼酸酯，传统的方法是利用Grignard试剂或有机锂试剂等高活性试剂为原料完成，但这类方法在官能团相容性和区域选择性方面具有明显的局限性。在此背景下，过渡金属催化的烷基卤化物的硼化反应已成为烷基硼酸酯合成的一种通用的方法，包括Cu，Ni，Pd，Fe，Mn和Zn等多种过渡金属都具有催化烷基卤化物硼化成硼酸酯的能力。虽然这些方法已得到广泛应用，但它们仍然在以下方面有着明显不足：(1)金属-配体的组合需要经过复杂和严格的筛选，费时费力；(2)由于使用过渡金属催化剂和强碱，导致反应通常对空气和水分十分敏感，成本较高；(3)需要使用化学计量的Grignard试剂或有机锂试剂用于Fe/Mn催化，反应不易处理。
烷基硼酯化反应在药物化学化工等领域有着重要应用。随着环境问题的日益严重，研究者们需要在反应过程中减少对环境有害的重金属离子的使用，并开发符合绿色化学要求的简单、温和、高效的化学反应方法。因此，开发一种无过渡金属催化、简单、温和、高效的烷基硼酯化反应有着重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单、温和、高效地制备烷基硼酸酯的方法，即以烷基卤化物和联硼酸酯为原料，在无金属催化剂的情况下，在碱性环境下合成烷基硼酸酯。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种制备烷基硼酸酯的方法，在无金属催化剂的情况下，将1当量的烷基卤化物、3～4当量的联硼酸酯和1.5～2当量的醇盐溶于有机溶剂中，其中烷基卤化物的浓度为0.2～1mol/L，并加入相当于有机溶剂体积0.5％～2％的水，将反应体系密闭，于25～65℃搅拌反应12小时以上，得到烷基硼酸酯；其中所述烷基卤化物是一级或二级烷基的碘化物或溴化物。
上述制备烷基硼酸酯的方法具有广泛的官能团相容性，伯烷基或仲烷基的碘化物和溴化物均可以在温和条件下转化为其硼酸酯。所述烷基卤化物可以用如下式I表示：
式I中，X为I或Br；R1和R2相互独立或成环，选自氢、烷基、取代烷基、环烷基、取代环烷基、杂环烷基或取代杂环烷基。
上述烷基优选是C1～C20的直链或支链烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等；上述环烷基优选是C5～C8的环烷基，例如环戊基、环己基等；上述杂环烷基优选是C5～C8含有一个或多个杂原子的杂环烷基，例如四氢吡喃基、哌啶基、吗啉基等。
上述取代烷基、取代环烷基和取代杂环烷基上可以带有一个或多个取代基团，所述取代基团可以选自烷基、苯基、卤素、羟基、烷氧基、酯基、酰胺基、磺酰基等及这些取代基团的组合，更优选为C1～C20烷基、苯基、羟基、C1～C10烷氧基、C2～C10酯基、C2～C10酰胺基、磺酰基及其组合。
上述制备烷基硼酸酯的方法中，所述联硼酸酯主要典型为常见的联硼酸频哪醇酯，缩写为B2pin2，其结构如下所示：
所述联硼酸酯还可以是双联邻苯二酚硼酸酯、联硼酸新戊二醇酯等。双联邻苯二酚硼酸酯缩写为B2cat2，结构如下所示：
联硼酸新戊二醇酯缩写为B2(neop)2，其结构如下所示：
上述制备烷基硼酸酯的方法中，所述烷基卤化物优选为碘代烷烃或溴代烷烃，以碘代烷烃为主。所述烷基卤化物为一级或二级烷基卤化物，一般一级烷基卤化物相比二级产率更高。
上述制备烷基硼酸酯的方法中，所述醇盐作为有机碱提供了一个碱性环境。所述醇盐优选为C1～C4醇的碱金属盐，其中碱金属优选为锂、钠或钾，例如叔丁醇锂、叔丁醇钠、叔丁醇钾、甲醇锂、甲醇钠、甲醇钾等。
上述制备烷基硼酸酯的方法中，所述有机溶剂常用的例如甲醇、乙醇、丙醇、叔丁醇、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺等。
上述制备烷基硼酸酯的方法中，较高的底物浓度对反应进行有帮助，优选条件下的底物烷基卤化物的浓度为0.5mol/L。
上述制备烷基硼酸酯的方法中，合适的温度对反应产率有帮助，较低或较高的温度都使得产率降低，优选条件下的反应温度为50℃。
本发明公开的烷基卤化物和联硼酸酯在碱性环境下发生无过渡金属催化的硼酯化反应的方法，不需要催化剂，在惰性气氛中将反应物和溶剂混合，然后在密闭条件下搅拌反应，反应后减压旋干溶剂，可以使用柱层析色谱等方法分离得到产物，简单易行。
在本发明的一些实施例中，将烷基卤化物R-X、联硼酸频哪醇酯和叔丁基锂溶于甲醇中，添加少量的水，密闭条件下在50℃搅拌反应48小时，如下式所示：
随着反应进程，会有白色沉淀出现。该白色沉淀可能是LiX及其与联硼酸酯的加合物。当反应在低浓度下进行时，没有沉淀产生。因此，添加少量水可能会有利于异相下的反应。
在本发明的另一些实施例中，联硼酸酯使用联硼酸新戊二醇酯(缩写为B2(neop)2)，同样可以应用本方法取得良好的产率。
在本发明的一些实施例中，所述烷基卤化物为烷基溴化物，在催化量(例如底物物质的量的20％)的KI或I2的帮助下，相应的烷基溴化物可以使用本方法取得良好的产率。
在本发明的一个具体实施例子中，将反应底物量扩大到15mmol，使用30mmol t-BuOLi作为碱，60mmol B2pin2，30mL甲醇作为溶剂，0.15mL水，反应温度为50℃，密闭反应48小时。
本发明的可能原理为：碱性条件下，所用碱的烷氧基负离子加成到联硼酸酯上，随后和烷基卤化物经由单电子转移过程生成一分子加合物的自由基和一分子烷基卤化物自由基，随后烷基卤化物自由基裂解生成烷基自由基和卤离子，一分子烷基自由基和一分子加合物自由基反应生成产物烷基硼酸酯。
本发明公开了利用烷基卤化物合成烷基硼酸酯的简单、温和、高效的硼化方法。该方法无需过渡金属催化，仅需要联硼酸酯作为硼源，使用醇盐作为碱在有机溶剂中反应，并且表现出广泛的官能团相容性，使伯烷基和仲烷基的碘化物和溴化物可以在温和条件下转化为其硼酸酯，具有相当可观的产率。所得产物硼酸酯可应用于Suzuki偶联等在有机合成领域重要的反应中，从而转化为具有应用价值的一系列化合物。
具体实施方式
下面通过具体实施例子进一步详细描述本发明，但不以任何方式限制本发明的范围。
实施例1
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(0.75mmol，1.5当量，60.1mg)，B2pin2(1.5mmol，3当量，380.9mg)，0.85mL溶剂甲醇，10μL H2O，碘代正辛烷(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至100mL烧瓶中，然后向其中加入少量硅胶。在真空中除去溶剂后，将残余物倒在硅胶柱上，并通过柱色谱法纯化，展开剂为石油醚/乙酸乙酯体积比50:1～30:1的混合溶液，得到所需产物正辛基硼酸频哪醇酯，产率83％。使用0.5mmol溴代正辛烷以相同步骤进行反应，产率为66％。
实施例2
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(1mmol，2当量，80.1mg)，B2(neop)2(联硼酸新戊二醇酯，2mmol，4当量，451.8mg)，0.85mL溶剂甲醇，10μL H2O，碘代正辛烷(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至100mL烧瓶中，然后向其中加入少量硅胶。在真空中除去溶剂后，将残余物倒在硅胶柱上，并通过柱色谱法纯化，展开剂为石油醚/乙酸乙酯体积比30:1的混合溶液，得到所需产物正辛基硼酸新戊二醇酯，产率67％。
实施例3
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(1mmol，2当量，80.1mg)，B2pin2(2mmol，4当量，507.9mg)，0.85mL溶剂甲醇，10μL H2O，碘甲烷(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至试管中，加入一定质量的内标正十烷，使用乙酸乙酯稀释，通过GC-fid方法测得产物甲基硼酸频哪醇酯的产率为30％。
实施例4
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(1mmol，2当量，80.1mg)，B2pin2(2mmol，4当量，507.9mg)，0.85mL溶剂甲醇，10μL H2O，碘代正壬烷(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至100mL烧瓶中，然后向其中加入少量硅胶。在真空中除去溶剂后，将残余物倒在硅胶柱上，并通过柱色谱法纯化，展开剂为石油醚/乙酸乙酯体积比40:1～30:1的混合溶液，得到所需产物正壬基硼酸频哪醇酯，产率71％。
实施例5
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(1mmol，2当量，80.1mg)，B2pin2(2mmol，4当量，507.9mg)，0.85mL溶剂甲醇，10μL H2O，碘代正十二烷(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至100mL烧瓶中，然后向其中加入少量硅胶。在真空中除去溶剂后，将残余物倒在硅胶柱上，并通过柱色谱法纯化，展开剂为石油醚/乙酸乙酯体积比100:1～35:1的混合溶液，得到所需产物正十二烷基硼酸频哪醇酯，产率80％。使用3当量B2pin2和1.5当量t-BuOLi时，产率为68％。
实施例6
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(1mmol，2当量，80.1mg)，B2pin2(2mmol，4当量，507.9mg)，0.85mL甲醇溶剂，10μL H2O，(2-碘乙基)环己烷(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至100mL烧瓶中，然后向其中加入少量硅胶。在真空中除去溶剂后，将残余物倒在硅胶柱上，并通过柱色谱法纯化，展开剂为石油醚/乙酸乙酯体积比30:1的混合溶液，得到所需产物2-环己基乙基硼酸频哪醇酯，产率85％。使用3当量B2pin2和1.5当量t-BuOLi时，产率为62％。
实施例7
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(0.75mmol，2当量，80.1mg)，B2pin2(1.5mmol，3当量，380.9mg)，0.85mL溶剂甲醇，10μL H2O，异戊基溴(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至100mL烧瓶中，然后向其中加入少量硅胶。在真空中除去溶剂后，将残余物倒在硅胶柱上，并通过柱色谱法纯化，展开剂为石油醚/乙酸乙酯体积比30:1的混合溶液，得到所需产物异戊基硼酸频哪醇酯，产率30％。
实施例8
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(1mmol，2当量，80.1mg)，B2pin2(2mmol，4当量，507.9mg)，0.85mL甲醇溶剂，10μL H2O，3-碘代丙基苯(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至100mL烧瓶中，然后向其中加入少量硅胶。在真空中除去溶剂后，将残余物倒在硅胶柱上，并通过柱色谱法纯化，展开剂为石油醚/乙酸乙酯体积比30:1～20:1的混合溶液，得到所需产物苯丙基硼酸频哪醇酯，产率61％。使用3当量B2pin2和1.5当量t-BuOLi时，产率为53％。
实施例9
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(1mmol，2当量，80.1mg)，B2pin2(2mmol，4当量，507.9mg)，0.85mL甲醇溶剂，10μL H2O，1-氯-3-碘丙烷(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至100mL烧瓶中，然后向其中加入少量硅胶。在真空中除去溶剂后，将残余物倒在硅胶柱上，并通过柱色谱法纯化，展开剂为石油醚，得到所需产物3-氯丙基硼酸频哪醇酯，产率75％。使用3当量B2pin2和1.5当量t-BuOLi时，产率为41％。
实施例10
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(0.75mmol，1.5当量，60.1mg)，B2pin2(1.5mmol，3当量，380.9mg)，0.85mL溶剂甲醇，10μL H2O，1-氯-6-碘己烷(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至100mL烧瓶中，然后向其中加入少量硅胶。在真空中除去溶剂后，将残余物倒在硅胶柱上，并通过柱色谱法纯化，展开剂为石油醚，得到所需产物6-氯己基硼酸频哪醇酯，产率68％。
实施例11
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(0.75mmol，1.5当量，60.1mg)，B2pin2(1.5mmol，3当量，380.9mg)，0.85mL溶剂甲醇，10μL H2O，1-溴-4-(3-碘丙基)苯(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至100mL烧瓶中，然后向其中加入少量硅胶。在真空中除去溶剂后，将残余物倒在硅胶柱上，并通过柱色谱法纯化，展开剂为石油醚，得到所需产物3-(4-溴苯基)丙基硼酸频哪醇酯，产率43％。
实施例12
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(0.75mmol，1.5当量，60.1mg)，B2pin2(1.5mmol，3当量，380.9mg)，0.85mL溶剂甲醇，10μL H2O，6-碘-1-己醇(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至100mL烧瓶中，然后向其中加入少量硅胶。在真空中除去溶剂后，将残余物倒在硅胶柱上，并通过柱色谱法纯化，展开剂为石油醚/乙酸乙酯体积比7:1～4:1的混合溶液，得到所需产物6-羟基己基硼酸频哪醇酯，产率72％。
实施例13
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(0.75mmol，1.5当量，60.1mg)，B2pin2(1.5mmol，3当量，380.9mg)，0.85mL甲醇作为溶剂，10μL H2O，4-(2-碘乙基)苯酚(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至100mL烧瓶中，然后向其中加入少量硅胶。在真空中除去溶剂后，将残余物倒在硅胶柱上，并通过柱色谱法纯化，展开剂为石油醚/乙酸乙酯体积比30:1的混合溶液，得到所需产物2-(4-羟基苯基)乙基硼酸频哪醇酯，产率41％。
实施例14
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(0.75mmol，1.5当量，60.1mg)，B2pin2(1.5mmol，3当量，380.9mg)，0.85mL溶剂甲醇，10μL H2O，4-碘丁基甲基醚(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至100mL烧瓶中，然后向其中加入少量硅胶。在真空中除去溶剂后，将残余物倒在硅胶柱上，并通过柱色谱法纯化，展开剂为石油醚/乙酸乙酯体积比30:1的混合溶液，得到所需产物4-甲氧基丁基硼酸频哪醇酯，产率41％。
实施例15
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(0.75mmol，1.5当量，60.1mg)，B2pin2(1.5mmol，3当量，380.9mg)，0.85mL溶剂甲醇，10μL H2O，4-甲氧基苯基碘乙烷(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至100mL烧瓶中，然后向其中加入少量硅胶。在真空中除去溶剂后，将残余物倒在硅胶柱上，并通过柱色谱法纯化，展开剂为石油醚/乙酸乙酯体积比30:1的混合溶液，得到所需产物4-甲氧基苯乙基硼酸频哪醇酯，产率58％。
实施例16
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(0.75mmol，1.5当量，60.1mg)，B2pin2(1.5mmol，3当量，380.9mg)，0.85mL溶剂甲醇，10μL H2O，6-碘-1-(4-吗啉基)-己-1-酮(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至100mL烧瓶中，然后向其中加入少量硅胶。在真空中除去溶剂后，将残余物倒在硅胶柱上，并通过柱色谱法纯化，展开剂为石油醚/乙酸乙酯体积比30:1～20:1的混合溶液，得到所需产物5-(4-吗啉基甲酰基)戊基硼酸频哪醇酯，产率78％。
实施例17
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(1mmol，2当量，60.1mg)，B2pin2(2mmol，4当量，507.9mg)，0.85mL溶剂甲醇，10μL H2O，3-碘丙氧基苯(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至100mL烧瓶中，然后向其中加入少量硅胶。在真空中除去溶剂后，将残余物倒在硅胶柱上，并通过柱色谱法纯化，展开剂为石油醚/乙酸乙酯体积比1:0～50:1的混合溶液，得到所需产物3-苯氧基丙基硼酸频哪醇酯，产率65％。使用3当量B2pin2和1.5当量t-BuOLi时，产率为52％。
实施例18
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(0.75mmol，1.5当量，60.1mg)，B2pin2(1.5mmol，3当量，380.9mg)，0.85mL溶剂甲醇，10μL H2O，4-(3-碘丙氧基)苯甲酸甲酯(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至100mL烧瓶中，旋蒸除去溶剂，使用乙酸乙酯/水萃取，干燥后除去乙酸乙酯，用CDCl3溶解后，加入一定质量的TMS内标，通过核磁共振氢谱测得产物3-(4-甲酸甲酯基)苯氧基丙基硼酸频哪醇酯产率为41％。
实施例19
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(0.75mmol，1.5当量，60.1mg)，B2pin2(1.5mmol，3当量，380.9mg)，0.85mL溶剂甲醇，10μL H2O，4-(3-碘丙氧基)乙酰苯胺(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至100mL烧瓶中，然后向其中加入少量硅胶。在真空中除去溶剂后，将残余物倒在硅胶柱上，并通过柱色谱法纯化，展开剂为石油醚，得到所需产物3-(4-乙酰氨基苯氧基)丙基硼酸频哪醇酯，产率81％。
实施例20
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(0.75mmol，1.5当量，60.1mg)，B2pin2(1.5mmol，3当量，380.9mg)，0.85mL溶剂甲醇，10μL H2O，3-(4-甲磺酰基苯氧基)-1-碘丙烷(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至100mL烧瓶中，然后向其中加入少量硅胶。在真空中除去溶剂后，将残余物倒在硅胶柱上，并通过柱色谱法纯化，展开剂为石油醚/乙酸乙酯体积比7:1～4:1的混合溶液，得到所需产物3-(4-甲磺酰基苯氧基)丙基硼酸频哪醇酯，产率42％。
实施例21
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(1mmol，2当量，80.1mg)，B2pin2(2mmol，4当量，507.9mg)，0.85mL溶剂甲醇，10μL H2O，碘代环己烷(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至试管中，加入一定质量的内标正十烷，使用乙酸乙酯稀释，通过GC-fid方法测得产物环己基硼酸频哪醇酯的产率为30％。
实施例22
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(1mmol，2当量，80.1mg)，B2pin2(2mmol，4当量，507.9mg)，0.85mL溶剂甲醇，10μL H2O，4-碘四氢吡喃(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至100mL烧瓶中，然后向其中加入少量硅胶。在真空中除去溶剂后，将残余物倒在硅胶柱上，并通过柱色谱法纯化，展开剂为石油醚/乙酸乙酯体积比30:1～20:1的混合溶液，得到所需产物4-四氢吡喃基硼酸频哪醇酯，产率50％。
实施例23
在手套箱中，依次向装有搅拌子的小瓶中加入t-BuOLi(1mmol，2当量，80.1mg)，B2pin2(2mmol，4当量，507.9mg)，0.85mL溶剂甲醇，10μL H2O，反应底物(0.5mmol)。从手套箱中取出加盖的小瓶，然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至100mL烧瓶中，然后向其中加入少量硅胶。在真空中除去溶剂后，将残余物倒在硅胶柱上，并通过柱色谱法纯化，展开剂为石油醚/乙酸乙酯体积比30:1～25:1的混合溶液，得到所需产物，产率83.3％，为二硼化产物。反应底物和产物的结构如下所示：
实施例24
在空气中，依次向装有搅拌子的反应瓶中加入t-BuOLi(30mmol，2当量，2.4g)，B2pin2(60mmol，4当量，15.24g)，30mL溶剂甲醇，0.15mL H2O，碘代正辛烷(15mmol，3.6g)。然后将反应混合物在50℃下搅拌48小时。冷却至室温后，将反应混合物通过甲醇转移至250mL烧瓶中，然后向其中加入少量硅胶。在真空中除去溶剂后，将残余物倒在硅胶柱上，并通过柱色谱法纯化，展开剂为石油醚/乙酸乙酯体积比50:1～30:1的混合溶液，得到所需产物正辛基硼酸频哪醇酯，产率82％。
Claims (6)
1.一种将式I卤化物转化为硼酸酯的方法，其特征在于，将式I卤化物中的C-X键转化C-B键，得到硼酸酯，具体是：在无过渡金属催化剂的情况下，将1当量的式I卤化物、3～4当量的联硼酸酯和1.5～2当量的醇盐溶于有机溶剂中，其中式I卤化物的浓度为0.2～1mol/L，并加入相当于有机溶剂体积0.5％～2％的水，将反应体系密闭，于25～65℃搅拌反应12小时以上，得到硼酸酯；其中所述式I卤化物的结构如下：
式I中，X为I或Br；R1和R2相互独立或成环，选自氢、烷基、取代烷基、环烷基、取代环烷基、杂环烷基或取代杂环烷基；
所述醇盐为C1～C4醇的碱金属盐；所述有机溶剂选自下列溶剂中的一种或多种：甲醇、乙醇、丙醇、叔丁醇、乙腈和N,N-二甲基甲酰胺。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烷基为C1～C20的直链或支链烷基，所述环烷基为C5～C8的环烷基，所述杂环烷基为C5～C8含有一个或多个杂原子的杂环烷基；所述取代烷基、取代环烷基和取代杂环烷基上带有一个或多个取代基团，所述取代基团选自烷基、苯基、卤素、羟基、烷氧基、酯基、酰胺基、磺酰基。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述取代基团选自C1～C20烷基、苯基、羟基、C1～C10烷氧基、C2～C10酯基、C2～C10酰胺基、磺酰基。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述联硼酸酯为联硼酸频哪醇酯、双联邻苯二酚硼酸酯或联硼酸新戊二醇酯。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述醇盐选自下列化合物中的一种或多种：叔丁醇锂、叔丁醇钠、叔丁醇钾、甲醇锂、甲醇钠和甲醇钾。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述式I卤化物中的X为Br，在反应体系中添加催化量的KI或I2。
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