CN1284080A - 硼化合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及式(Ⅰ)的二硼衍生物或式(Ⅱ)的二硼衍生物或式(Ⅲ)的二硼衍生物,其中R1,R2,R3和R4各自独立地选自任选取代的烷基,任选取代的链烯基,任选取代的芳基,任选取代的环烷基,任选取代的环烯基,式－(R5Q)mR6基团,其中Q选自O,S,NR7,任选取代的亚芳基和任选取代的亚环烷基,m是选自1至3的整数,各个R5独立地选自任选取代的C1－C3亚烷基,R6是C1－C3烷基或氢,R7是氢或C1－C12烷基;各个X独立地选自O,S(O)n和NR7,其中n是0至3的整数,R7是氢或C1－C12烷基,或者－NR1R7,－NR2R7,－NR3R7和－NR4R7中的一个或多个表示任选取代的5或6员杂环基,而A,A1和A2是相同或不同的二价基团。
Description
本发明涉及硼化合物，具体地涉及新的二硼衍生物和从其制备的有机硼酸衍生物。本发明也涉及这些衍生物的制备方法。这些二硼衍生物和有机硼酸衍生物在共价键连有机化合物的方法中是有用的中间体。
在有机化合物之间，分子间和分子内，形成共价键的方法对于合成有机化学家是特别重要的。许多这类反应是已知的，各自需要其独特的反应条件，溶剂，催化剂，环活化基团等等。一些已知类型的偶合反应包括Grignard反应，Heck反应和Suzuki反应(N.Migaura和A.Suzuki，化学综述(Chem.Rev.)1995，95，2457-2483)。
取代的二-和三-芳基化合物对于药物和农药工业是很重要的。这些化合物中的许多已经被发现具有药理活性，而另一些已经被发现是有用的除草剂。在聚合物工业上，对于通过将有机化合物键连在一起制备的聚合物也是很重要的。
如通过合适的Grignard试剂的反应的共价键连芳香环的常规方法包括苛刻的条件，并且不适于带有含活泼氢取代基的芳香环。带有活泼氢原子的取代基也可以变得与产生不想要产物的讨厌的副反应有关。这类取代基需要在反应之前被保护。Suzuki反应所需的硼酸衍生物传统地通过高反应活性的有机金属中间体合成。
考虑到反应条件的严格程度，在键连反应期间可以存在的取代基范围受到很大限制，有用的反应介质(溶剂)范围被限于可能是昂贵，难以除去和/或有毒的那些。
与已知偶合反应的有关的困难是有限地控制产物的官能团，产生难以分离的复杂混合物。
一些已知的二硼衍生物是相当不稳定的，它在水溶液中，或者暴露于空气中容易分解。因为这个原因，在制造该化合物中明显的困难，其在化学反应中的用途相对地未探究。
现已发现，二硼衍生物可是相当稳定的，并可以用于制备有机硼酸衍生物，而二硼衍生物的性质可以被调节到适应特定的反应条件或通过选择合适的取代基而提供特定的产物。
因此，本发明第一方面提供式(Ⅰ)的二硼衍生物其中R1，R2，R3和R4各自独立地选自任选取代的烷基，任选取代的链烯基，任选取代的芳基，任选取代的环烷基，任选取代的环烯基，和式-(R5Q)mR6基团，其中Q选自O，S，NR7，任选取代的亚芳基和任选取代的亚环烷基，m是1至3的整数，各个R5独立地选自任选取代的C1-C3亚烷基，R6是C1-C3烷基或氢，R7是氢或C1-C12烷基；和各个X独立地选自O，S(O)n和NR7，其中n是0至3的整数，R7是氢或C1-C12烷基，或者-NR1R7，-NR2R7，-NR3R7和-NR4R7中的一个或多个表示任选取代的5或6员杂环基，条件是当各个X是O且R1至R4相同时，R1至R4不是未取代的直链烷基，苯基或萘基，异丙基，或被烷基取代的苯基；当各个X是N(C1-C6烷基)时，R1至R4不是C1-C6烷基，并且-NR1R7，-NR2R7，-NR3R7和-NR4R7不是未取代的哌啶基或未取代的吡咯烷基；当各X是NH时，R1至R4不是C1-C6烷基或未取代的苯基；且当-XR1是-OCH3，-XR2是-N(CH3)2，和-XR4是-N(CH3)2时，-XR3不是OCH3。
本发明的第二方面提供式(Ⅱ)的二硼衍生物其中X独立地选自O，S(O)n和NR7，其中n是0至2的整数，R7是氢或C1-C12烷基，A1和A2是相同或不同的二价基团，条件是当X是0时，A1和A2不是未取代的C1-C3亚烷基，1，1，2，2-四甲基亚乙基，2，2-二甲基亚丙基，1，2-二烷氧羰基亚乙基，1，2-二苯基亚乙基，1-苯基亚乙基，未取代的亚苯基或被C1-C4烷基一-或二-取代的亚苯基；当各X是S或NMe时，A1和A2不都是亚乙基。
优选地，A1和A2独立地选自任选取代的亚烷基，任选取代的亚链烯基，任选取代的亚炔基，任选取代的亚芳基，任选取代的亚烷基芳基，任选取代的亚环烷基，任选取代的亚环烯基，或式-(R5Q)mR6基团，其中Q选自O，S，NR7，任选取代的亚芳基和任选取代的亚环烷基，m是1至3的整数，或者各个R5和R6独立地选自任选取代的C1-C3亚烷基，R7是氢或C1-C12烷基。该二价基团，A1和A2，可以包括稠合的5或6员脂族或芳香环。
本发明第三方面提供式(Ⅲ)的二硼衍生物其中R1和R2各自独立地选自任选取代的烷基，任选取代的链烯基，任选取代的炔基，任选取代的芳基，任选取代的环烷基，任选取代的环烯基，式-(R5Q)mR6基团，其中Q选自O，S，NR7，任选取代的亚芳基和任选取代的亚环烷基，m是1至3的整数，各个R5独立地选自任选取代的C1-C3亚烷基，R6是氢或C1-C3烷基，R7是氢或C1-C12烷基；
各个X独立地选自O，S(O)n和NR7，其中n是0至3的整数，R7是氢或C1-C12烷基，或者-NR1R7，-NR2R7其中之一或都表示任选取代的5或6员杂环基，
A是二价基团；
条件是当R1和R2是Me而且各X是NMe时，A不是未取代的亚乙基。
优选地，A独立地选自任选取代的亚烷基，任选取代的亚链烯基，任选取代的亚芳基，任选取代的亚环烷基，任选取代的亚环烯基，或式-(R5Q)mR6基团，其中Q选自O，S，NR7，任选取代的亚芳基和任选取代的亚环烷基，m是1至3的整数，R5和R6独立地是任选取代的C1-C3亚烷基，R7是氢或C1-C12烷基。该二价基团，A可以包括稠合的5或6员脂族或芳香环或环系。
本发明也提供式(Ⅰ)的二硼衍生物
或式(Ⅱ)的二硼衍生物
或式(Ⅲ)的二硼衍生物
其中R1，R2，R3和R4各自独立地选自任选取代的烷基，任选取代的链烯基，任选取代的芳基，任选取代的环烷基，任选取代的环烯基，式-(R5Q)mR6基团，其中Q选自O，S，NR7，任选取代的亚芳基和任选取代的亚环烷基，m是1至3的整数，各个R5独立地选自任选取代的C1-C3亚烷基，R6是C1-C3烷基或氢，R7是氢或C1-C12烷基；
各个X独立地选自O，S(O)n和NR7，其中n是0至3的整数，R7是氢或C1-C12烷基，或者-NR1R7，-NR2R7，-NR3R7和-NR4R7中的一个或多个表示任选取代的5或6员杂环基，
和A1和A2是相同或不同的二价基团，其中所说的衍生物具有一个或多个手性中心，并且有一种形式的对映体过量。
优选地对映体过量大于80％，更优选地大于90％。
在上述定义中，单独使用或组合的词语如“烯氧基烷基”，“烷硫基”，“烷基氨基”和“二烷基氨基”中，术语“烷基”指直链或支链烷基，优选C1-20烷基。直链或支链烷基的例子包括甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，异丁基，仲丁基，叔丁基，戊基，异戊基，仲戊基，1，2-二甲基丙基，1，1-二甲基丙基，己基，4-甲基戊基，1-甲基戊基，2-甲基戊基，3-甲基戊基，1，1-二甲基丁基，2，2-二甲基丁基，3，3-二甲基丁基，1，2-二甲基丁基，1，3-二甲基丁基，1，2，2-三甲基丙基，1，1，2-三甲基丙基，庚基，5-甲基己基，1-甲基己基，2，2-二甲基戊基，3，3-二甲基戊基，4，4-二甲基戊基，1，2-二甲基戊基，1，3-二甲基戊基，1，4-二甲基戊基，1，2，3-三甲基丁基，1，1，2-三甲基丁基，1，1，3-三甲基丁基，辛基，6-甲基庚基，1-甲基庚基，1，1，3，3-四甲基丁基，壬基，1-，2-，3-，4-，5-，6-或7-甲基辛基，1-，2-，3-，4-或5-乙基庚基，1-，2-或3-丙基己基，癸基，1-，2-，3-，4-，5-，6-，7-或8-甲基壬基，1-，2-，3-，4-，5-或6-乙基辛基，1-，2-，3-或4-丙基庚基，十一碳烷基，1-，2-，3-，4-，5-，6-，7-，8-或9-甲基壬基，1-，2-，3-，4-，5-，6-或7-乙基壬基，1-，2-，3-，4-或5-丙基辛基，1-，2-或3-丁基庚基，1-戊基己基，十二碳烷基，1-，2-，3-，4-，5-，6-，7-，8-，9-或10-甲基十一碳烷基，1-，2-，3-，4-，5-，6-，7-或8-乙基癸基，1-，2-，3-，4-，5-或6-丙基壬基，1-，2-，3-或4-丁基辛基，1-或2-戊基庚基等等。
术语“亚烷基”指二价如上定义的烷基。
术语“环烷基”指环状烷基，优选C3-20环烷基。环烷基的例子包括一-或多环烷基如环丙基，环丁基，环戊基，环己基，环庚基，环辛基，环壬基，环癸基，等等。
术语“亚环烷基”指二价如上定义的环烷基。
术语“链烯基”指从直链或支链烯烃形成的基团，包括烯式的一-，二-或多-不饱和烷基或如前定义的基团，优选C2-20+链烯基。烯链基的例子包括乙烯基，烯丙基，1-甲基乙烯基，丁烯基，异丁烯基，3-甲基-2-丁烯基，1-戊烯基，1-己烯基，3-己烯基，1-庚烯基，3-庚烯基，1-辛烯基，1-壬烯基，2-壬烯基，3-壬烯基，1-癸烯基，3-癸烯基，1，3-丁二烯基，1，4-戊二烯基，1，3-己二烯基，1，4-己二烯基。
术语“亚烯基”指二价如上定义的烯基。
术语“环烯基”指环状烯基，优选C5-20环烯基。环烯基的例子包括环戊烯基，甲基环戊烯基，环己烯基，环辛烯基，1，3-环戊二烯基，1，3-环己二烯基，1，4-环己二烯基，1，3-环庚二烯基，1，3，5-环庚三烯基和1，3，5，7-环辛四烯基。
术语“亚环烯基”指二价如上定义的环烯基。
本文所用的术语“芳基”在广义上指任何芳香环或环系，优选地具有3至20个碳原子。环或环系可以含有一个或多个选自N，S，和O的杂原子。芳香环可以是碳环，杂环或假芳香环，并可以是一或多环系。合适的环的例子包括但不限于苯，联苯，三联苯，四联苯，萘，四氢萘，1-苄基萘，蒽，二氢蒽，苯并蒽，二苯并蒽，菲，北，吡啶，4-苯基吡啶，3-苯基吡啶，噻吩，苯并噻吩，萘并噻吩，噻蒽，呋喃，芘，异苯并呋喃，色烯，占吨，吩噻恶，吡咯，咪唑，吡唑，吡嗪，嘧啶，哒嗪，吲哚，中氮茚，异吲哚，嘌呤，喹啉，异喹啉，2，3-二氮杂萘，喹喔啉，喹唑啉，喋啶，咔唑，咔啉，菲啶，丫啶，菲咯啉，吩嗪，异噻唑，异恶唑，吩恶嗪等等，它们各自可以被任选地取代。术语“假芳香的”指不是严格的芳香环系，但其通过π电子的离域而稳定，其表现与芳香环类似。假芳香环的例子包括但不限于呋喃，噻吩，吡咯等等。
本文所用的术语“脂族环或环系”指非芳香碳环或杂环或环系，优选地具有3至20个碳原子。该环或环系可以具有一个或多个双键或叁键。合适的脂族环的例子包括但不限于环丁烷，环戊二烯，环己酮，环己烯，螺-[4，5-癸烷]和氢化或部分氢化的如上所述的芳香环。
术语“亚芳基”指二价如上定义的“芳基”部分。
本文所用的“烯属”化合物指具有至少一个不是芳香或假芳香系的部分的碳-碳双键的有机化合物。烯烃化合物可以选自任选取代的直链，支链或环状烯烃；和分子，单体和大分子如聚合物和树枝体，它们包括至少一个碳-碳双键。合适的烯烃化合物的例子包括但不限于乙烯，丙烯，丁-1-烯，丁-2-烯，戊-1-烯，戊-2-烯，环戊烯，1-甲基戊-2-烯，己-1-烯，己-2-烯，己-3-烯，环己烯，庚-1-烯，庚-2-烯，庚-3-烯，辛-1-烯，辛-2-烯，环辛烯，壬-1-烯，壬-4-烯，癸-1-烯，癸-3-烯，丁-1，3-二烯，戊-1，4-二烯，环戊-1，4-二烯，己-1，4-二烯，环己-1，3-二烯，环己-1，4-二烯，环庚-1，3-二烯，环庚-1，3，5-三烯，和环辛-1，3，5，7-四烯，它们各自可以被任选地取代。优选地，直链，支链或环状烯烃含有2至20个碳原子。
在本说明书中，“任选取代”意思是基团可以或可以不被一个或多个选自烷基，烯基，炔基，芳基，卤素，卤代烷基，卤代烯基，卤代炔基，卤代芳基，羟基，烷氧基，烯氧基，芳氧基，芳氧基烷基，苄氧基，卤代烷氧基，卤代烯氧基，卤代芳氧基，异氰基，氰基，甲酰基，羧基，硝基，硝基烷基，硝基烯基，硝基炔基，硝基芳基，硝基杂环基，氨基，烷基氨基，二烷基氨基，烯基氨基，炔基氨基，芳基氨基，二芳基氨基，苄基氨基，亚氨基，烷基亚氨基，烯基亚氨基，炔基亚氨基，芳基亚氨基，苄基亚氨基，二苄基氨基，酰基，烯基酰基，炔基酰基，芳基酰基，酰基氨基，二酰基氨基，酰氧基，烷基磺酰氧基，芳基亚磺酰氧基，杂环基，杂环氧基，杂环氨基，卤代杂环基，烷基亚磺酰基，芳基亚磺酰基，烷氧羰基，芳氧羰基巯基，烷硫基，苄硫基，酰硫基，磺酰氨基，氨磺酰基(sulfanyl)，磺基和含磷基团进一步取代。
本文所用的与二价基团A，A1和A2相关的术语“稠合的脂族或芳香环”指连接式Ⅰ，Ⅱ或Ⅲ化合物X部分的一条或多条键是脂族或芳香环系的部分。
本文所用的术语“二价基团”指具有两个用于连接其它化学部分的化合价的基团。合适的二价基团的例子包括亚烷基，亚烯基，亚环烷基等等。
本文所用的术语“酰基”指氨基甲酰基，脂族酰基和被称为杂环酰基的酰基，优选C1-20酰基。酰基的例子包括氨基甲酰基；直链或支链烷酰基如甲酰基，乙酰基，丙酰基，丁酰基，22-甲基丙酰基，戊酰基，2，2-二甲基丙酰基，己酰基，庚酰基，辛酰基，壬酰基，癸酰基，十一烷酰基，十二烷酰基，十三烷酰基，十四烷酰基，十五烷酰基，十六烷酰基，十七烷酰基，十八烷酰基，十九烷酰基和二十烷酰基；烷氧羰基如甲氧羰基，乙氧羰基，叔丁氧羰基，叔戊氧羰基和庚氧羰基；环烷基羰基如环丙基羰基，环丁基羰基，环戊基羰基和环己基羰基；烷基磺酰基如甲磺酰基和乙磺酰基；烷氧基磺酰基如甲氧基磺酰基和乙氧基磺酰基；芳酰基如苯甲酰基，甲苯甲酰基和萘甲酰基；芳烷酰基如苯基烷酰基(例如苯基乙酰基，苯基丙酰基，苯基丁酰基，苯基异丁酰基，苯基戊酰基和苯基己酰基)和萘基烷酰基(例如萘乙酰基，萘丙酰基和萘丁酰基)；芳烯酰基如苯基烯酰基(例如苯基丙烯酰基，苯基丁烯酰基，苯基异丁烯酰基，苯基戊烯酰基和苯基己烯酰基)和萘基烯酰基(例如萘基丙烯酰基，萘基丁烯酰基和萘基戊烯酰基)；芳烷氧羰基如苯基烷氧羰基(例如苄氧羰基)；芳氧羰基如苯氧羰基和萘氧羰基；芳氧基烷酰基如苯氧基乙酰基和苯氧基丙酰基；芳基氨基甲酰基如苯基氨基甲酰基；芳硫基氨基甲酰基如苯硫基氨基甲酰基；芳基乙醛酰基如苯基乙醛酰基和萘基乙醛酰基；芳基磺酰基如苯磺酰基和萘磺酰基；杂环羰基；杂环烷酰基如噻吩基乙酰基，噻吩基丙酰基，噻吩基丁酰基，噻吩基戊酰基，噻吩基己酰基，噻唑基乙酰基，噻二唑基乙酰基和四唑基乙酰基；杂环烯酰基如杂环丙烯酰基，杂环丁烯酰基，杂环戊烯酰基和杂环己烯酰基；和杂环乙醛酰基如噻唑基乙醛酰基和噻吩基乙醛酰基。
二硼衍生物可以按照Brotherton等人的如下方法制造[R.J.Brotherton，A.L.McCloskey，L.L.Peterson和H.Steinberg，J.Amer.Chem.Soc.82，6242(1960)；R.J.Brotherton，A.L.McCloskey，J.L.Boone和H.M.Manasevit，J.Amer.Chem.Soc.82，6245(1960)]。在该方法中，通过BCl3与NHMe2反应所得的B(NMe2)3又通过与化学计量的BBr3反应而转化为BrB(NMe2)2。在回流的甲苯中用金属钠还原给出二硼化合物[B(NMe2)2]2，它在蒸馏纯化后，可以与醇(例如，频哪醇或新戊二醇)在化学计量(四当量)的HCl存在下反应，给出所需的酯产物。
对于许多醇来说，此反应是不能令人满意的，该反应很慢，而且要完全除去胺是困难的，除非往反应中加入无水的无机酸(四当量)。
本发明的一方面是发现了四羟基二硼的酯可以通过二硼酸(四羟基二硼)与醇(包括二醇和多醇)反应以接近定量的产率容易地合成，此反应不需要酸的存在。而且，已经发现，四羟基二硼与某些二醇的反应可以在简单的一醇如甲醇或乙醇存在下有利地进行，这些一醇不掺入最终的反应产物中。在一醇存在下，这些反应显示，这些一醇的四羟基二硼酯容易与在硼原子上形成环结构的二醇进行酯基转移。酯基转移代表生产四羟基二硼酯的另一方法。这些反应可以在许多溶剂或其混合物中进行。
因此，本发明另一方面提供制备二硼酸酯的方法，包括二硼酸与合适的一醇，二醇或多醇在二硼酸与二醇或多醇反应的条件下接触一段时间，产生二硼衍生物。
与文献的方法不同，本发明的方法非常适于用酸敏感的醇合成四羟基二硼酯。以具有碱性官能度的醇用已知方法合成四羟基二硼酯很困难，因为所得的产物在其碱性官能度上部分或全部质子化。本发明的方法没有这些固有的问题。
在现有技术的方法中，副产物，胺的酸盐，必须除去以获得纯产物。本发明方法的主要优点是所得的产物有足够的纯度，它一般可以被使用而不需要进一步纯化。
本发明的二硼衍生物可以用于制备有机硼酸衍生物，而且，通过选择适当的取代基和反应物，可以用二硼衍生物形成可用于有机偶合反应的有机硼酸衍生物。
有机硼酸衍生物一般通过本发明的二硼衍生物和有机化合物在Ⅷ族金属催化剂存在下反应而制备。为了参与到这类反应中，有机化合物必须具有硼反应活性位点。
硼反应活性位点可以是在有机化合物上的卤素或类卤素取代基，碳-碳双键或叁键，或处于烯丙基位的离去基。
在卤素或类卤素取代基，和烯丙基离去基的情况下，二硼衍生物在取代反应中置换该基团，形成有机硼酸衍生物。在铂和类似催化剂存在下，与双和叁碳-碳键反应的情况下，二硼化合物趋向于跨越双键或叁键进行加成反应，形成其中硼酯处于相邻碳原子的产物。
术语“类卤素取代基”和“假卤化物”指如果存在于有机化合物中，可以与二硼衍生物在Ⅷ族金属催化剂和碱存在下反应给出有机硼酸衍生物的任何取代基。优选的卤素取代基包括I和Br。Cl也可以被使用，尽管Cl一般在由二硼化合物取代时活性较低。氯取代的有机化合物的反应活性可以通过选择Ⅷ族金属催化剂上合适的配体而增加。类卤素取代基的例子包括三氟甲磺酸基和甲磺酸基，重氮盐，磷酸基和在钯试剂和催化剂(Innovations in Organic Sythesis by J.Tsuji，John Wiley＆ Sons，1995，ISBN 0-471-95483-7)中所述的基团。
本文所用的术语“离去基”指能够被硼酸残基置换的化学基团。合适的离去基对于本专业技术人员是显而易见的，并且包括卤素和类卤素取代基。
进行二硼酸酯制备的温度将取决于许多因素，包括所需的反应速率，反应物在所选溶剂中的溶解度和反应活性，溶剂等等沸点，等等。反应温度一般在-100至200℃的范围。在优选的方案中，该方法在0至80℃，更优选地在15至40℃之间。
手性二硼酸衍生物可以从手性原料或中间体，在保持手性的条件下制备，也可以经外消旋体制备，在该情况下需要分离。对映体的分离可以用常规的层析法包括手性层析，酶催化拆分，或用拆分剂常规地实现。单个手性形式也是本发明的部分。
如果有一个异构体的对映体过量，含有手性中心的二硼衍生物在制备手性化合物的对映体方面就特别有用。在这方面，可以使具有一个或多个手性中心的二硼化合物，和一个对映体过量的对映体，与具有硼反应活性位点的有机化合物反应，产生其中手性被保持的有机硼酸酯衍生物。手性有机硼酸衍生物然后可以与另一有机化合物反应产生新的手性中心，其立体化学通过手性有机硼酸衍生物的立体化学而产生。与手性有机硼酸衍生物反应的合适的有机化合物包括醛和不对称酮，在羰基上反应产生新手性中心。也可以经芳香硼酸衍生物中间体偶合空间位阻的芳香环，产生其中通过连接芳香环的键的限制性的旋转保持螺旋方向的手性联芳基化合物(也称为atropism)。
在特别优选的本发明话施方案中，二硼衍生物通过合适的二硼反应物与手性二醇，例如包括蒎烷二醇，酒石酸二异丙基酯，和糖，如甘露糖或半乳糖和含有顺式-羟基或其它适合于定向与硼偶合的羟基的糖类反应而制备。手性二硼衍生物然后可以与具有硼反应活性位点的适当有机化合物反应，产生手性有机硼酸衍生物。这些可以立体专一性地与有机化合物反应，形成新的手性中心。
也可以通过选择能够与硼原子之一进一步配位的R1至R4，A，A1，或A2取代基而激活硼-硼键。这类基团可以包括富电子取代基或能够供给硼原子电子密度的原子。富电子原子的例子包括氧，氮和硫。
用已知的二硼酸频哪醇酯产生有机硼酸的困难是难以裂解频哪醇酯给出相应的有机硼酸。本发明的其它酯已经被发现比频哪醇酯更容易水解。在X部分的α碳上含有芳香环的酯出人意料地容易裂解产生相应的硼酸。苄基酯衍生物对于这一目的特别有用。
也可以选择取代基以改善二硼衍生物在特定溶剂中的溶解度，在其中将进行随后的反应。二硼化合物的水溶性可以通过将极性基团，如羟基引入R1至R4，A，A1，或A2取代基中而增加。类似地，可以通过选择在所需的有机溶剂中增加二硼化合物溶解度的取代基。
许多从根据本发明的新二硼酸衍生物制备的硼酸酯衍生物也是新的，并且代表本发明的另一方面。
这些有机硼酸衍生物可以与具有一个或多个硼反应活性位点的有机化合物反应，产生如上所述的偶合产物。这些偶合反应一般在Ⅷ族金属催化剂和合适的碱存在下进行。
本发明的方法和化合物对于制备能够参与进一步反应或重排的反应活性中间体也是有用的。这些反应活性中间体可以是有机硼酸衍生物或偶合产物。例如，有机硼酸衍生物可以参与一个或多个Miyaura和Suzuki在Chem.Rev.1995，95，2457-2483中所述的有机硼化合物的钯催化反应。其中本发明二硼衍生物有用的其它类型反应的例子在同时待审的专利申请PCT/AU98/00245和PCT/AU98/00476中描述。
本发明将参考下列实施例来描述，这些实施例举例说明本发明的一些优选方案。应该理解，下列说明书的特例并不代替本发明说明书前面的一般方案。
实施例一般工艺一般工艺A
在氮气中，将2当量二醇加入四(二甲基氨基)二硼在无水乙醚中的溶液中。反应混合物被电磁搅拌，在冰浴中冷却，然后在1小时内加入氯化氢(4当量)在无水乙醚中的溶液。室温下搅拌过夜后，将反应混合物过滤，所收集的固体用热苯(2×)萃取除去二甲基胺盐酸盐。将醚滤液和苯萃取液真空干燥。然后将产生的产物合并，用苯/石油溶剂油(60-80℃)重结晶，并在高真空干燥。一般工艺B
将2当量二醇加入在苯中的二硼酸中，反应混合物用Denn-Stark装置回流加热24小时。将苯溶液与形成的水分开，干燥并在真空干燥给出二硼酸酯。加入一醇如乙醇或甲醇可以促进该工艺。一般工艺C
将2当量二醇加入在四氢呋喃中的二硼酸中。加入脱水剂如无水硫酸钠，反应混合物在室温搅拌过夜。然后将溶液过滤，溶液在真空干燥给出二硼酸酯。加入一醇如甲醇或乙醇可以促进该工艺。脱水剂的存在对于获得满意的产率并不总是需要的。
实施例1(4R，4’R，5R，5’R)-四甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环
此二硼酸酯按照一般工艺A，用(2R，3R)-(-)-2，3-丁二醇制备。1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ1.22(6H，多重峰；CHCH3)和4.00(2H，多重峰；CHCH3)。
实施例21，1，2，2-四(2-甲氧基乙氧基)乙硼烷
按照一般工艺A，用2-甲氧基-乙醇制备此二硼酸酯。1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ3.36(3H，单峰；CH3)，3.42-3.51(2H，多重峰；BOCH2)和3.62-3.71(2H，多重峰；CH2O)。实施例3双(1S，2S，3R，5S)-(+)-蒎烷二醇基合(pinanediolato))二硼(B-B)
按照一般工艺A，用(1S，2S，3R，5S)-(+)-蒎烷二醇制备此二硼酸酯。产率98％。1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ0.77(单峰，3H；C3CH3)，1.01-1.13(双峰，2H；C3CH)，1.20(3H，单峰；C3CH3)，1.87-1.91(2H，多重峰；C2CH2)，1.92-2.31(3H，多重峰；CH2CO和CHCO)和4.15-4.26(1H，多重峰；C2CHO)。
实施例4(4R，4’R，)-二苯基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环
此二硼酸酯按照一般工艺A，用(R)-(-)-1-苯基-1，2-乙二醇制备。产率88％。1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ3.90-4.01(1H，三重峰；CH2C)，4.42-4.57(1H，三重峰，CH2C)和7.10-7.31(5H，多重峰；ArH)。13C-nmr(CDCl3，200MHz)：δ72.73(1C；CH2)，78.78(1C；CPh)125.71(2C；m-C)，128.17(1C；p-C)，128.70(2C；o-C)和140.65(1C；C-O)。
实施例54，4’-双[(4-甲氧基苯氧基)甲基]-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环
此二硼酸酯按照一般工艺A，用3-(4-甲氧基苯氧基)-1，2-丙二醇制备。产率70％。13C-nmr(D6-DMSO，200MHz)：δ
55.27，66.50，70.00，70.74，74.80，114.51，115.45，152.30和153.60。
实施例62，2’-双(3aR，7S)六氢-1，3，2-苯并二氧硼杂环戊烯(benzodioxaborole)
此二硼酸酯按照一般工艺A，用顺式1，2-环己二醇制备。产率65％。1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ1.20-2.00(多重峰，8H；CH2)和4.30(多重峰，2H；CH)。实施例7(4R，4’R，5R，5’R)-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环-4，4’，5，5’-四羧酸四异丙基酯
此二硼酸酯按照一般工艺A，用L-酒石酸二异丙基酯制备。产率：定量。1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ1.10-1.30(多重峰，28H；CHCH3和CH3)和4.30(单峰，4H；OCH)。
实施例8(3aR，3’aR，6aS，6’aS)-二-(四氢-3aH-环戊二烯并[d]-2，2’-联-1，3，2-苯并二氧硼杂戊环
此二硼酸酯按照一般工艺A，用顺式1，2-环戊二醇制备。产率78％。1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ1.40-1.61(多重峰，4H；OCHCH2)，1.75-2.00(多重峰，2H；CH2CH2CH2)和4.80(多重峰，2H；OCH)。实施例9(3R，6S，3’R，6’S)-二-(四氢呋喃并[3，4-d]-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环
此二硼酸酯按照一般工艺A，用顺式1，4-脱水赤藓醇制备。产率78％。1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ3.40-3.50(多重峰，2H；OCHH)，4.00-4.14(多重峰，2H；CHH)和4.90(多重峰，2H；OCH)。
实施例104，4’-双(甲氧基甲基)-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环
此二硼酸酯按照一般工艺A，用3-甲氧基-1，2-丙二醇制备。产率96％。1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ3.23(单峰，6H；OCH3)，3.30-3.40(多重峰，4H；CH3OCHH)，3.80-3.95(多重峰，2H；CH3OCHH)，4.10-4.20(三重峰；2H；CH2OB)和4.40-4.50(多重峰，2H；OCH)。
实施例112，2’-联-1，3，2-二氧硼杂庚环
此二硼酸酯按照一般工艺A，用1，4-丁二醇制备。1H-nmr(D6-DMSO，200MHZ)：δ1.36-1.42(多重峰，4H；CH2CH2CH2)和3.36(多重峰，4H；CH2O)。
实施例125，5’-二羟甲基-5，5’-二甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环
此二硼酸酯按照一般工艺A，用1，1，1-三(羟甲基)乙烷制备。1H-nmr(d6-dmso；200MHz)：δ0.79(单峰，6H；2xCH3)，3.21-3.75(多重峰，12H；6xCH2O)和4.76(三重峰，2H；2xOH).F.W.：计算值C10H20B2O6=257.89，测定值m/z259(M+1)。
实施例13双(1R，2R，3S，5R-(-)-蒎烷二醇基合)二硼(B-B)
按照一般工艺A，用1R，2R，3S，5R-(-)-蒎烷二醇制备此二硼酸酯。产率77％。 1H-nmr(CDCl3，200MHz；)：δ0.84(单峰，6H；2xC3CH3)，1.08-1.14(双峰，2H；2xC3CH)，1.28(单峰，6H；2xC3CH3)，1.39(单峰，6H；2xCH3CO)，1.87-1.97(多重峰，4H；2xC2CH2)，2.04-2.37(多重峰，6H；2xCH2CO和2xCHCO)和4.24-4.29(多重峰，2H；2xC2CHO).F.W.：计算值C20H32B2O4=358.09，测定值m/z359(M+1)。实施例142，2’-联-4H-1，3，2-苯并二氧硼杂环己烯
此二硼酸酯按照一般工艺C，用2-羟基苄基醇制备。产率77％。1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ5.12(单峰，4H；2xArCH2)，6.91-7.26(多重峰，8H；2xArH).F.W.：计算值C14H12B2O4=265.87，测定值m/z267(M+1)。
实施例154，4’-联-(苯氧基甲基)-2，2’-1，3，2-二氧硼杂戊环
按照一般工艺A，用3-苯氧基-1，2-丙二醇制备此二硼酸酯。产率71％。1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ3.96-4.41(多重峰，8H；4xCH2O)，4.74-4.86(多重峰，2H；2xOCH)和6.86-7.34(多重峰，10H；2xOArH).F.W.：计算值C18H20B2O6=353.97，测定值m/z355(M+1)。
实施例164，4，4’，4’，6，6’-六甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环
按照一般工艺A，用2-甲基-2，4-戊二醇制备此二硼酸酯。产率71％。1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ1.18-1.32(多重峰，18H；6xCH3)，1.44-1.56(多重峰，2H；2xHCHC)，1.69-1.78(多重峰，2H；2xHCHC)和4.07-4.22(多重峰，2H；2xOCH).F.W.：计算值C12H24B2O4=253.94，测定值m/z255(M+1)。
实施例175，5，5’，5’-四乙基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环
按照一般工艺A，用2，2-二乙基-1，3-丙二醇制备此二硼酸酯。产率79％。H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ0.75-0.82(三重峰，12H；4xCH3)，1.25-1.37(四重峰，8H；4xCH2CH3)和3.69(单峰，8H；4xCH2O).F.W.：计算值C14H28B2O4=282.00，测定值m/z283(M+1)。
实施例184，4’，5，5’-四甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环
按照一般工艺A，用2，3-丁二醇制备此二硼酸酯。1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ1.10-1.28(多重峰，12H；4xCH3)和4.42-4.52(多重峰，4H；4xCH)。
实施例194，4’-二甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环按照一般工艺A，用1，3-丁二醇制备此二硼酸酯。产率94％。
1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ1.21-1.25(双峰，6H；2xCH3)，1.56-1.94(多重峰，4H；2xCH2CH2CH)和3.81-4.14(多重峰，6H；2xOCH2和2xOCH).F.W.：计算值C8H16B2O4=197.83，测定值m/z199(M+1)。
实施例205，5’-二甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环
按照一般工艺A，用2-甲基-1，3-丙二醇制备此二硼酸酯。产率96％。1H-nmr(CDCl3，200MHZ)：δ0.80-0.84(双峰，6H；2xCH3)，1.97-2.17(多重峰，2H；2xCHCH3)，3.43-3.57(三重峰；4H；4xHCHCCH3)和33.87-3.95(多重峰，4H；4xHCHCCH3).F.W.：计算值C8H16B2O4=197.83，测定值m/z199(M+1)。
实施例21联-(二萘并[2，1-d：1，2-f])-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂环庚烯(dioxaborepine)按照一般工艺A，用1，1’-联-2-萘酚制备此二硼酸酯。1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ6.90-6.95 (多重峰，2H；ArH)，7.12-7.34(多重峰，6H；ArH)和7.83-7.99(多重峰，2H；ArH)。
实施例226，6’-二乙基-2，2’-联-1，3，6，2-二氧氮硼辛环按照类似于一般工艺C所述的方法，用N-乙基二乙醇胺制备此二硼酸酯，但这一次在反应的开始阶段加入硫酸钠，并回流加热。1H-nmr(200MHz；CDCl3)：δ1.15-1.23(三重峰，6H；2xCH3)，2.88-2.91(多重峰，12H；6xCH2N)和3.83-3.85(多重峰，8H；4xOCH2)。
实施例236，6’-二甲基-2，2’-联-1，3，6，2-二氧氮硼辛环按照类似于一般工艺B所述的方法，用N-甲基二乙醇胺制备此二硼酸酯。1H-nmr(200MHz；CDCl3)：δ2.51(三重峰；6H；CH3)，2.79-3.35(多重峰，8H；4xCH2N)和3.76-3.94(多重峰，8H；4xCH2O)。实施例245，5，5’，5’-四苯基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环
按照一般工艺A，用2，2-二苯基-1，3-丙二醇制备此二硼酸酯。1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ4.48(单峰，8H；CH2O)和7.13-7.31(多重峰，20H；ArH)。
实施例254，4，4’，4’，7，7，7’，7’-八甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂庚环
按照一般工艺A，用2，5-二甲基-2，5-己二醇制备此二硼酸酯。1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ1.27(单峰，24H；CH3)和1，77(单峰，8H；CH2)。
实施例261，1，2，2-四(新戊氧基)乙硼烷
按照一般工艺A，用新戊醇制备此二硼酸酯。1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ0.93(单峰，36H；CH3)和3.62(单峰，8H；CH2).F.W.：计算值C20H44B2O4=370.19，测定值(GCMS)m/z=371(M+1)。
实施例27(4S，4’S，5S，5’S)-四甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环
按照一般工艺A，用(2S，3S)-(+)-2，3-丁二醇制备此二硼酸酯。收率，定量。1H-nmr(CDCl3，200MHZ)：δ1.30(单峰，6H，CH3)。1.33(单峰，6H，CH3)和3.99(多重峰，4H；CH).F.W.：计算值C8H16B2O4=197.83，测定值(GCMS)m/z=199(M+1)。
实施例28(4R，4’R，5R，5’R)-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环-4，4’-5，5’-四羧酸四丁基酯
按照实施例A，用L-酒石酸二丁基酯制备此二硼酸酯。产率，93％。1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ0.89-0.98(多重峰，12H；CH3)，1.27-1.47(多重峰，8H；CH2CH3)，1.58-1.72(多重峰，8H；CH2CH2CH2)，4.15-4.25(多重峰，8H；CH2O)和4.92(单峰，4H；CHCO2)。
所得的化合物通过GCMS检测。
实施例29(4R，4’R，5R，5’R)-N4，N4，N4’，N4’，N5，N5，N5’，N5’-八甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环-4，4’，5，5’-四甲酰胺
按照一般工艺A，用N，N，N’，N’-四甲基L-酒石酸酰胺制备此二硼酸酯。产率74％。1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ2.90(单峰，12H；NCH3)，3.14(单峰，12H；NCH3)和-5.54(单峰，4H；CHC=O)。
实施例304，4，4’，4’-四甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环
在室温下使二醇2-甲基-2，4-二羟基丁烷(1.04g，1mmol)与二硼酸(0.45g，0.5mmol)在25ml无水的THF中反应。(没有脱水剂的一般工艺C)。二硼酸迅速溶解给出无色清亮的溶液。用乙酸乙酯稀释的反应溶液的小等分试样的GC显示只有面积比为2∶98的两个峰。弱峰对应于二醇的保留时间。减压从反应溶液中除去溶剂后，得到产物酯白色固体。1H nmr(CDCl3)δ1.30(s，12H)，1.78(t，J=5.8Hz，4H)，3.98(t，J=5.8Hz，4H)。实施例314，4，4’，4’，6，6，6’，6’-八甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环
在室温下使二醇2，4-二甲基-2，4-二羟基戊烷(1.32g，1mmol)与二硼酸(0.45g，0.5mmol)在25ml无水的THF中反应。(没有脱水剂的一般工艺C)。二硼酸溶解给出无色清亮的溶液。用乙酸乙酯稀释的反应溶液的小等分试样的GC显示只有面积比为4∶95的两个峰。弱峰对应于二醇的保留时间。减压从反应溶液中除去溶剂后，得到产物酯白色固体。1H nmr(D6-DMSO)δ1.25(s，24H)，1.77(s，4H)。
实施例323，3’-联-1，5-二氢-2，4，3-苯并二氧硼杂环庚烯合成
在室温下使二醇1，2-苯二甲醇(1.38g，1mmol)与二硼酸(0.45g，0.5mmol)在25ml无水的THF中反应。(没有脱水剂的工艺C)。大部分二硼酸溶解后，反应物温热至50-55℃几小时，然后过滤给出清亮的无色溶液。减压从化合物中除去溶剂，得到白色的软化合物。1H nmr(CDCl3)在δ4.74，4.89，5.01给出三个宽峰，并在5.10(总共8H)给出尖锐的单峰，在7.22和7.28(总共8H)给出两个多重峰。将CDCl3溶液冷却时，宽峰变尖，可能是因为所需化合物的异构体。
在室温下酯的形成在乙醇中明显快于在THF中，在加入溶剂(25ml)后，所有的二硼酸(0.45g，0.5mmol)在几分钟内与二醇1，2-苯二甲醇(1.38g，1mmol)反应，给出清亮，无色溶液。在室温下搅拌，然后减压除去溶剂。在10-7至10-6mmHg和40℃左右抽空几小时，得到无乙醇(1H nmr)的白色硬固体。1H nmr(CDCl3)δ4.73(s)，5.09(s)(强度比1∶4.3，总共8H)，和7.23和7.32(总共8H)。在δ4.73和7.31的峰是弱峰，可能是因为产物的异构体，其中配体桥接两个硼原子。
实施例334，4，4’，4’，5，5’-六甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环
按照一般工艺A，用2-甲基-2，3-丁二醇制备此二硼酸酯。1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ0.75-1.18(多重峰，CH3和CH).F.W.：计算值C10H20B2O4=225.89，测定值(GCMS)m/z=226(M+1)。
实施例344，4，4’，4’-四甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环
按照一般工艺A，用2-甲基丙-1，2-二醇制备此二硼酸酯。1H-nmr(CDCl3，200MHz)：δ1.22(单峰，12H；CH3)和3.73(单峰，4H；CH2)F.W.：计算值C8H16B2O4=197.83，测定值(GCMS)m/z=198(M+1)。
表1IUPAC命名法
| 化合物 | 化合物名称 |
| 实施例1 | (4R，4’R，5R，5’R)-四甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环 |
| 实施例2 | 1，1，2，2-四(2-甲氧基乙氧基)乙硼烷 |
| 实施例3 | 双(1S，2S，3R，5S)-(+)-蒎烷二醇基合)二硼(B-B) |
| 实施例4 | (4R，4’R，)-二苯基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环 |
| 实施例5 | 4，4’-双[(4-甲氧基苯氧基)甲基]-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环 |
| 实施例6 | 2，2’-双(3aR，7S)六氢-1，3，2-苯并二氧硼杂环戊烯 |
| 实施例7 | (4R，4’R，5R，5’R)-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环-4，4’，5，5’-四羧酸四异丙基酯 |
| 实施例8 | (3aR，3’aR，6aS，6’aS)-二-(四氢-3aH-环戊二烯并[d]-2，2’-联-1，3，2-苯并二氧硼杂戊环 |
| 实施例9 | (3R，6S，3’R，6’S)-二-(四氢呋喃并[3，4-d]-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环 |
| 实施例10 | 4，4’-双(甲氧基甲基)-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环 |
| 实施例11 | 2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂庚环 |
| 实施例12 | 5，5’-二羟甲基-5，5’-二甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环 |
| 实施例13 | 双(1R，2R，3S，5R-(-)-蒎烷二醇基合)二硼(B-B) |
| 实施例14 | 2，2’-联-4H-1，3，2-苯并二氧硼杂环己烯 |
| 实施例15 | 4，4’-联-(苯氧基甲基)-2，2’-1，3，2-二氧硼杂戊环 |
| 实施例16 | 4，4，4’，4’，6，6’-六甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环 |
| 实施例17 | 5，5，5’，5’-四乙基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环 |
| 实施例18 | 4，4’，5’，5’-四甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环 |
| 实施例19 | 4，4’-二甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环 |
| 实施例20 | 5，5’-二甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环 |
| 实施例21 | 联-(二萘并[2，1-d：1，2-f])-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂环庚烯 |
| 实施例22 | 6，6’-二乙基-2，2’-联-1，3，6，2-二氧氮硼辛环 |
| 实施例23 | 6，6’-二甲基-2，2’-联-1，3，6，2-二氧氮硼辛环 |
| 实施例24 | 5，5，5’，5’-四苯基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环 |
| 实施例25 | 4，4，4’，4’，7，7，7’，7’-八甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂庚环 |
| 实施例26 | 1，1，2，2-四(新戊氧基)乙硼烷 |
| 实施例27 | (4S，4’S，5S，5’S)-四甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环 |
| 实施例28 | (4R，4’R，5R，5’R)-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环-4，4’，5，5’-四羧酸四丁基酯 |
| 实施例29 | (4R，4’R，5R，5’R)-N4，N4，N4’，N4’，N5，N5，N5’，N5’-八甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环-4，4’，5，5’-四甲酰胺 |
| 实施例30 | 4，4，4’，4’-四甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环 |
| 实施例31 | 4，4，4’，4’，6，6，6’，6’-八甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环 |
| 实施例32 | 3，3’-联-1，5-二氢-2，4，3-苯并二氧硼杂环庚烯 |
| 实施例33 | 4，4，4’，4’，5，5’-六甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环 |
| 实施例34 | 4，4，4’，4’-四甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环 |
在整个说明书和后面的权利要求书中，除非上下文另有需要，术语“包含”，或诸如“包括”等变体将被理解为指所述的整体或整体的组，但不排除然后其它整体或整体组。
本专业技术人员应该知道，本文所述的发明能够改变或修饰为不是具体描述的方案。应理解，本发明也包括所有这种变化和修改。本发明也包括在说明书中分别或集中指出的步骤，特征，组合物和化合物，任何两个或多个所说的步骤或特征的任何和所有组合。
Claims (23)
1．式(Ⅰ)的二硼衍生物
其中R1，R2，R3和R4各自独立地选自任选取代的烷基，任选取代的链烯基，任选取代的芳基，任选取代的环烷基，任选取代的环烯基，和式-(R5Q)mR6基团，其中Q选自O，S，NR7，任选取代的亚芳基和任选取代的亚环烷基，m是1至3的整数，各个R5独立地选自任选取代的C1-C3亚烷基，R6是C1-C3烷基或氢，R7是氢或C1-C12烷基；和各个X独立地选自O，S(O)n和NR7，其中n是0至3的整数，R7是氢或C1-C12烷基，或者-NR1R7，-NR2R7，-NR3R7和-NR4R7中的一个或多个表示任选取代的5或6员杂环基，条件是当各个X是O且R1至R4相同时，R1至R4不是未取代的直链烷基，苯基或萘基，异丙基，或被烷基取代的苯基；当各个X是N(C1-C6烷基)时，R1至R4不是C1-C6烷基，并且-NR1R7，-NR2R7，-NR3R7和-NR4R7不是未取代的哌啶基或未取代的吡咯烷基；当X是NH时，R1至R4不是C1-C6烷基或未取代的苯基；而当-XR1是-OCH3，-XR2是-N(CH3)2，和-XR4是-N(CH3)2时，-XR3不是OCH3。
2．式(Ⅱ)的二硼衍生物其中X独立地选自O，S(O)n和NR7，其中n是0至2的整数，R7是氢或C1-C12烷基，A1和A2是相同或不同的二价基团，条件是当各X是O时，A1和A2不是未取代的C1-C3亚烷基，1，1，2，2-四甲基亚乙基，2，2-二甲基亚丙基，1，2-二烷氧羰基亚乙基，1，2-二苯基亚乙基，1-苯基亚乙基，未取代的亚苯基或被C1-C4烷基一-或二-取代的亚苯基；当各X是S或NMe时，A1和A2不都是亚乙基。
3．式(Ⅲ)的二硼衍生物
其中R1和R2各自独立地选自任选取代的烷基，任选取代的链烯基，任选取代的炔基，任选取代的芳基，任选取代的环烷基，任选取代的环烯基，式-(R5Q)mR6基团，其中Q选自O，S，NR7，任选取代的亚芳基和任选取代的亚环烷基，m是1至3的整数，各个R5独立地是任选取代的C1-C3亚烷基，R6是C1-C3烷基或氢，R7是氢或C1-C12烷基；各个X独立地选自O，S(O)n和NR7，其中n是0至3的整数，R7是氢或C1-C12烷基，或者-NR1R7，和-NR2R7之一或者都表示任选取代的5或6员杂环基，A是二价基团；条件是当R1和R2是Me而且各是NMe时，A不是未取代的亚乙基。
4．式(Ⅰ)的二硼衍生物或式(Ⅱ)的二硼衍生物或式(Ⅲ)的二硼衍生物其中R1，R2，R3和R4各自独立地选自任选取代的烷基，任选取代的链烯基，任选取代的芳基，任选取代的环烷基，任选取代的环烯基，式-(R5Q)mR6基团，其中Q选自O，S，NR7，任选取代的亚芳基和任选取代的亚环烷基，m是选自1至3的整数，各个R5独立地是任选取代的C1-C3亚烷基，R6是C1-C3烷基或氢，R7是氢或C1-C12烷基；各个X独立地选自O，S(O)n和NR7，其中n是0至3的整数，R7是氢或C1-C12烷基，或者-NR1R7，-NR2R7，-NR3R7和-NR4R7中的或多个表示任选取代的5或6员杂环基，
且A1和A2是相同或不同的二价基团，其中所说的衍生物具有一个或多个手性中心，并且有一种形式的对映体过量。
5．权利要求1至4任意一项的二硼衍生物，其中X是O。
6．权利要求2的二硼衍生物，其中A1和A2独立地选自任选取代的亚烷基，任选取代的亚链烯基，任选取代的亚炔基，任选取代的亚芳基，任选取代的亚烷基芳基，任选取代的亚环烷基，任选取代的亚环烯基，或式-(R5Q)mR6基团，其中Q选自O，S，NR7，任选取代的亚芳基和任选取代的亚环烷基，m是1至3的整数，R5和R6独立地是任选取代的C1-C3亚烷基，R7是氢或C1-C12烷基。
7．根据权利要求3的二硼衍生物，其中A独立地选自任选取代的亚烷基，任选取代的亚链烯基，任选取代的亚芳基，任选取代的亚环烷基，任选取代的亚环烯基，或式-(R5Q)mR6基团，其中Q选自O，S，NR7， 选取代的亚芳基和任选取代的亚环烷基，m是1至3的整数，R5和R6独立地是任选取代的C1-C3亚烷基，R7是氢或C1-C12烷基。
8．根据权利要求4的二硼衍生物，其中A，A1和A2独立地选自任选取代的亚烷基，任选取代的亚链烯基，任选取代的亚炔基，任选取代的亚芳基，任选取代的亚烷基芳基，任选取代的亚环烷基，任选取代的亚环烯基，或式-(R5Q)mR6基团，其中Q选自O，S，NR7，任选取代的亚芳基和任选取代的亚环烷基，m是1至3的整数，R5和R6独立地选自任选取代的C1-C3亚烷基，R7是氢或C1-C12烷基。
9．根据权利要求6至8任意一项的二硼衍生物，其中A，A1和A2的至少一个包括稠合的脂族或芳香环或环系。
10．根据权利要求1至4任意一项的二硼衍生物，其中R1至R4，A，A1和A2的至少一个能够进一步与硼原子之一配位。
11．根据权利要求10的二硼衍生物，其中所说的R1至R4，A，A1和A2的至少一个包括富电子取代基或能够供给硼原子电子密度的原子。
12．根据权利要求4的二硼衍生物，其中对映体过量大于80％。
13．根据权利要求12的二硼衍生物，其中对映体过量大于90％。
14．制备二硼酸酯的方法，包括二硼酸与合适的一醇，二醇或多醇在二硼酸与一醇，二醇或多醇反应的条件下接触一段时间，形成二硼酸酯。
15．根据权利要求14的方法，其中反应在包括一醇的溶剂中进行。
16．根据权利要求15的方法，其中一醇是低级烷醇。
17．根据权利要求16的方法，其中至少使用4当量的一醇，且所形成的衍生物与第二种醇通过酯基转移而反应。
18．根据权利要求16的方法，其中低级烷醇是甲醇或乙醇。
19．根据权利要求14的方法，在没有催化剂存在下进行。
20．根据权利要求4的其中X是O的二硼衍生物的制备方法，包括合适的二硼反应物与手性醇反应。
21．制备手性有机硼酸酯衍生物的方法，包括使权利要求4的二硼衍生物与具有硼反应活性位点的有机化合物在形成手性硼酸酯衍生物的条件下接触一段时间。
22．制备手性化合物的方法，包括使根据权利要求21的方法制备的手性有机硼酸酯衍生物与醛或不对称酮反应。
23．所有其异构体形式的二硼衍生物，选自：四甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环1，1，2，2-四(2-甲氧基乙氧基)乙硼烷双(蒎烷二醇基合)二硼(B-B)二苯基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环4，4’-双[(4-甲氧基苯氧基)甲基]-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环2，2’-双-六氢-1，3，2-苯并二氧硼杂环戊烯2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环-4，4’，5，5’-四羧酸四异丙基酯二-(四氢-3aH-环戊二烯并[d]-2，2’-联-1，3，2-苯并二氧硼杂戊环二-(四氢呋喃并[3，4-d]-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环4，4’-双(甲氧基甲基)-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂庚环5，5’-二羟甲基-5，5’-二甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环双(蒎烷二醇基合)二硼(B-B)2，2’-联-4H-1，3，2-苯并二氧硼杂己环己烯4，4’-联-(苯氧基甲基)-2，2’-1，3，2-二氧硼杂戊环4，4，4’，4’，6，6’-六甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环5，5，5’，5’-四乙基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环4，4’，5’，5’-四甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环4，4’-二甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环5，5，-二甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环联-(二萘并[2，1-d：1，2-f])-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂环庚烯6，6’-二乙基-2，2’-联-1，3，6，2-二氧氮硼辛环6，6’-二甲基-2，2’-联-1，3，6，2-二氧氮硼辛环5，5，5’，5’-四苯基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环4，4，4’，4’，7，7，7’，7’-八甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂庚环1，1，2，2-四(新戊氧基)乙硼烷四甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环-4，4’5，5’-四羧酸四丁基酯N4，N4，N4’，N4’，N5，N5，N5’，N5’-八甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环-4，4’，5，5’-四甲酰胺4，4，4’，4’-四甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环4，4，4’，4’，6，6，6’，6’-八甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂己环3，3’-联-1，5-二氢-2，4，3-苯并二氧硼杂环庚烯4，4，4’，4’，5，5’-六甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环或4，4，4’，4’-四甲基-2，2’-联-1，3，2-二氧硼杂戊环
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