WO2019200520A1 - 正丁基锂在催化羰基化合物和硼烷硼氢化反应中的应用 - Google Patents
正丁基锂在催化羰基化合物和硼烷硼氢化反应中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2019200520A1 WO2019200520A1 PCT/CN2018/083248 CN2018083248W WO2019200520A1 WO 2019200520 A1 WO2019200520 A1 WO 2019200520A1 CN 2018083248 W CN2018083248 W CN 2018083248W WO 2019200520 A1 WO2019200520 A1 WO 2019200520A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- borane
- aldehyde
- reaction
- group
- butyllithium
- Prior art date
Links
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N N-Butyllithium Chemical compound [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 130
- UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N borane Chemical compound B UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 125
- 229910000085 borane Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 64
- 238000006197 hydroboration reaction Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 150000001728 carbonyl compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 69
- -1 heterocyclic aldehydes Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 17
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 150000003934 aromatic aldehydes Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 150000002192 fatty aldehydes Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims abstract description 4
- LZPWAYBEOJRFAX-UHFFFAOYSA-N 4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2$l^{2}-dioxaborolane Chemical compound CC1(C)O[B]OC1(C)C LZPWAYBEOJRFAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- IVDFJHOHABJVEH-UHFFFAOYSA-N HOCMe2CMe2OH Natural products CC(C)(O)C(C)(C)O IVDFJHOHABJVEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Natural products O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- WYJOVVXUZNRJQY-UHFFFAOYSA-N 2-Acetylthiophene Chemical group CC(=O)C1=CC=CS1 WYJOVVXUZNRJQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- SYBYTAAJFKOIEJ-UHFFFAOYSA-N 3-Methylbutan-2-one Chemical compound CC(C)C(C)=O SYBYTAAJFKOIEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- HCFAJYNVAYBARA-UHFFFAOYSA-N 4-heptanone Chemical compound CCCC(=O)CCC HCFAJYNVAYBARA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- NBBJYMSMWIIQGU-UHFFFAOYSA-N Propionic aldehyde Chemical compound CCC=O NBBJYMSMWIIQGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- FXHGMKSSBGDXIY-UHFFFAOYSA-N heptanal Chemical compound CCCCCCC=O FXHGMKSSBGDXIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 claims description 8
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- 150000008365 aromatic ketones Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N butyric aldehyde Natural products CCCC=O ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KVFDZFBHBWTVID-UHFFFAOYSA-N cyclohexanecarbaldehyde Chemical compound O=CC1CCCCC1 KVFDZFBHBWTVID-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000006575 electron-withdrawing group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 230000006315 carbonylation Effects 0.000 claims description 2
- 238000005810 carbonylation reaction Methods 0.000 claims description 2
- RXKJFZQQPQGTFL-UHFFFAOYSA-N dihydroxyacetone Chemical compound OCC(=O)CO RXKJFZQQPQGTFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 abstract description 2
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 abstract 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 abstract 1
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 88
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 44
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 42
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 42
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 9
- KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N Acetophenone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC=C1 KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N benzaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1 HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- BMQDAIUNAGXSKR-UHFFFAOYSA-N (3-hydroxy-2,3-dimethylbutan-2-yl)oxyboronic acid Chemical compound CC(C)(O)C(C)(C)OB(O)O BMQDAIUNAGXSKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 7
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- HIKRJHFHGKZKRI-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-trimethylbenzaldehyde Chemical compound CC1=CC(C)=C(C=O)C(C)=C1 HIKRJHFHGKZKRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GNKZMNRKLCTJAY-UHFFFAOYSA-N 4'-Methylacetophenone Chemical compound CC(=O)C1=CC=C(C)C=C1 GNKZMNRKLCTJAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 4
- BTFQKIATRPGRBS-UHFFFAOYSA-N o-tolualdehyde Chemical compound CC1=CC=CC=C1C=O BTFQKIATRPGRBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N para-ethylbenzaldehyde Natural products CCC1=CC=C(C=O)C=C1 QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CSDSSGBPEUDDEE-UHFFFAOYSA-N 2-formylpyridine Chemical compound O=CC1=CC=CC=N1 CSDSSGBPEUDDEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HCEKGPAHZCYRBZ-UHFFFAOYSA-N 1-(3-fluorophenyl)ethanone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC(F)=C1 HCEKGPAHZCYRBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BUZYGTVTZYSBCU-UHFFFAOYSA-N 1-(4-chlorophenyl)ethanone Chemical compound CC(=O)C1=CC=C(Cl)C=C1 BUZYGTVTZYSBCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZDPAWHACYDRYIW-UHFFFAOYSA-N 1-(4-fluorophenyl)ethanone Chemical compound CC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 ZDPAWHACYDRYIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SRWILAKSARHZPR-UHFFFAOYSA-N 3-chlorobenzaldehyde Chemical compound ClC1=CC=CC(C=O)=C1 SRWILAKSARHZPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UOQXIWFBQSVDPP-UHFFFAOYSA-N 4-fluorobenzaldehyde Chemical compound FC1=CC=C(C=O)C=C1 UOQXIWFBQSVDPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 2
- CNUDBTRUORMMPA-UHFFFAOYSA-N formylthiophene Chemical compound O=CC1=CC=CS1 CNUDBTRUORMMPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZRSNZINYAWTAHE-UHFFFAOYSA-N p-methoxybenzaldehyde Chemical compound COC1=CC=C(C=O)C=C1 ZRSNZINYAWTAHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FXLOVSHXALFLKQ-UHFFFAOYSA-N p-tolualdehyde Chemical compound CC1=CC=C(C=O)C=C1 FXLOVSHXALFLKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GVNVAWHJIKLAGL-UHFFFAOYSA-N 2-(cyclohexen-1-yl)cyclohexan-1-one Chemical compound O=C1CCCCC1C1=CCCCC1 GVNVAWHJIKLAGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SFNWXOPQLKYXHN-UHFFFAOYSA-N 2-cyclohexylbenzaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1C1CCCCC1 SFNWXOPQLKYXHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 1
- 101150065749 Churc1 gene Proteins 0.000 description 1
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100038239 Protein Churchill Human genes 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- VILAVOFMIJHSJA-UHFFFAOYSA-N dicarbon monoxide Chemical compound [C]=C=O VILAVOFMIJHSJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000003254 gasoline additive Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 238000005935 nucleophilic addition reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000003206 sterilizing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/12—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F5/00—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
- C07F5/02—Boron compounds
- C07F5/04—Esters of boric acids
Definitions
- This invention relates to the use of the commercial reagent n-butyllithium, and in particular to the efficient use of n-butyllithium in the catalyzed carbonylation of carbonyl compounds and boranes.
- the hydroboration of unsaturated bonds has become a very effective means of preparing various organic synthesis intermediates.
- the borate compound itself can be used not only as a polymer additive, a gasoline additive, a flame retardant or a sterilizing agent, but also as a special surfactant, a lubricating oil additive and a brake fluid for automobiles.
- the scope of application is very wide.
- the hydrolysis of the obtained boronic ester products is also a very effective method for synthesizing alcohols in contemporary organic synthetic chemistry. Therefore, the research on the hydroboration reaction of unsaturated bonds is of great significance to modern industrial and organic synthetic chemistry, which has attracted wide attention of researchers.
- the catalyst system reported is relatively expensive, or the reaction conditions are relatively harsh. Therefore, it is particularly urgent to develop a catalytic system for efficiently catalyzing the hydroboration of aldehyde under mild conditions.
- the object of the present invention is to provide the use of n-butyllithium, that is, the use of n-butyllithium as a high-efficiency catalyst to catalyze the borohydride hydrogenation of carbonyl compounds and borane.
- n-butyllithium The chemical structure of n-butyllithium is as follows:
- the technical solution adopted by the present invention is: the use of n-butyllithium in the catalytic carbonyl compound and borane hydroboration reaction.
- the invention also discloses a method for borohydride hydrogenation of a carbonyl compound and a borane by n-butyllithium, comprising the following steps:
- borane is added to the reaction flask subjected to dehydration and deoxidation under an inert gas atmosphere, then the catalyst n-butyllithium is added, uniformly mixed, and then a carbonyl compound is added to carry out a hydroboration reaction. After the completion of the reaction, the reaction was terminated by exposure to air to obtain a product.
- the invention further discloses a method for preparing a boric acid ester, comprising the following steps:
- borane is added to the reaction bottle subjected to dehydration and deoxidation treatment, then the catalyst n-butyllithium is added, mixed uniformly, and then the carbonyl compound is added to carry out the reaction; then the exposure is terminated in the air.
- the reaction gives a borate ester.
- the aldehyde carbonyl compound is selected from the group consisting of an aromatic aldehyde, a heterocyclic aldehyde, a fatty aldehyde, an aromatic ketone, a heterocyclic ketone or a fatty ketone;
- R, R' independently selected from the group consisting of an electron withdrawing group or an electron donating group, may be selected from the group consisting of halogen, methyl, methoxy;
- the aldehyde of the heterocyclic ring is selected from the group consisting of 2 pyridine formaldehyde or 2- thiophene formaldehyde;
- the fatty aldehyde is selected from the group consisting of cyclohexylformaldehyde, propionaldehyde, and n-heptanal;
- the heterocyclic ketone is selected from 2-acetylthiophene
- the fatty ketone is selected from the group consisting of methyl isopropyl ketone and 4-heptanone;
- the electron donating group weakens the positive charge of the carbonyl carbon, thereby weakening the nucleophilic addition activity of the carbonyl group.
- the aromatic aldehyde reduces the carbonyl activity due to the conjugation, and the technical solution of the present invention can not only aroma for different substitution positions and different electronic effects.
- the aldehyde (ketone) and the heterocyclic aldehyde (ketone) are effective, and have a good universality for the fatty aldehyde (ketone), and have achieved unexpected technical effects.
- the borane is selected from the group consisting of pinacol borane.
- the catalyst is used in an amount of 0.1 to 0.3%, preferably 0.1%, based on the mole of the carbonyl compound, and the molar ratio of the carbonyl compound to the borane is 1:1.1.
- the reaction temperature is room temperature
- the reaction time is 10 to 120. Min, preferably 10 to 20 min.
- R 1 and R 2 are derived from the starting carbonyl compound.
- the present invention has the following advantages compared with the prior art:
- n-butyllithium can extremely efficiently catalyze the hydroboration of carbonyl compounds and boranes, and provides a new solution for the preparation of boronic esters by hydroboration of carbonyl compounds with borane.
- the n-butyllithium catalyzed by the present invention has high catalytic activity for borohydride hydrogenation of carbonyl compounds and borane (catalyst dosage is only 0.1%), mild reaction conditions (room temperature), and short reaction time (10-20 min).
- the reaction yield is high, the reaction is simple and controllable, the post-treatment is simple, and the reaction adopts a solvent-free system, thereby reducing environmental pollution.
- the catalyst disclosed by the invention is effective for aromatic aldehydes (ketones) and heterocyclic aldehydes (ketones) with different substitution positions and different electronic effects, and has good universality for fatty aldehydes (ketones), in order to obtain different substitutions.
- the borate compound of the base structure provides more options.
- the present invention finds for the first time that the commercial reagent n-butyllithium can catalyze the hydroboration of carbonyl compounds with extremely high catalytic activity, and has a very wide practical range of substrates; inexpensive catalysts, and low catalyst dosage, mild
- the catalytic conditions provide possibilities for industrial application; in addition, the invention is not only suitable for researching small tests, but also for amplifying production, and is advantageous for industrial production.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
Abstract
公开了正丁基锂在催化羰基化合物和硼烷硼氢化反应中的应用，无水无氧环境下，惰性气体氛围中，在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入硼烷，然后加入催化剂正丁基锂，混合均匀，再加入羰基化合物，进行反应；然后暴露于空气中终止反应，得到硼酸酯。正丁基锂催化羰基化合物和硼烷发生硼氢化反应的催化活性高、反应条件温和、反应时间短，减少了对环境的污染；催化剂对于不同取代位置、不同电子效应的芳香醛(酮)以及对杂环醛(酮)有效，而且对脂肪醛(酮)有着较好的普适性，为得到不同取代基结构的硼酸酯化合物提供更多的选择。
Description
本发明涉及商业化试剂正丁基锂的应用，具体涉及正丁基锂在催化羰基化合物和硼烷硼氢化反应中的高效应用。
自1956年Brown等人发现硼氢化物催化烯烃的硼氢化反应以来，对于不饱和键的硼氢化反应已经成为了制备各种有机合成中间体的一种非常有效的手段。而对于硼氢化反应的产物硼酸酯类化合物本身，不但可以作为聚合物添加剂，汽油添加剂，阻燃剂，灭菌剂使用，也可用作特种表面活性剂，润滑油添加剂和汽车制动液等，应用范围十分广泛。对于当量催化羰基类化合物的硼氢化反应，对得到的硼酸酯类产物进行水解，也是当代有机合成化学中，合成醇的非常有效的方法。因此，对于不饱和键的硼氢化反应研究，对于现代工业和有机合成化学都具有重要的意义，从而引起了科研工作者广泛的关注。
各种各样的催化剂已经被用于羰基化合物的硼氢化反应，尤其在近些年，关于这类反应的报道非常之多。由于无催化剂条件下，羰基化合物的硼氢化反应很难发生。所以对于这一类反应的研究重点，就是开发高效的催化体系。
目前所报道的催化体系，催化剂都相对昂贵，或者反应条件较为苛刻，所以，开发新的温和条件下高效催化醛的硼氢化反应的催化体系尤为迫切。
本发明的发明目的是提供正丁基锂的应用，即以正丁基锂为高效催化剂催化羰基化合物和硼烷发生硼氢化反应，正丁基锂化学结构式如下：
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：正丁基锂在催化羰基化合物和硼烷硼氢化反应中的应用。
本发明还公开了正丁基锂催化羰基化合物和硼烷发生硼氢化反应的方法，包括以下步骤：
无水无氧环境下，惰性气体氛围下，在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入硼烷，然后加入催化剂正丁基锂，混合均匀，再加入羰基化合物，进行硼氢化反应。反应完成后暴露于空气中终止反应，得到产物。
本发明进一步的公开了一种硼酸酯的制备方法，包括以下步骤：
无水无氧环境下，惰性气体氛围中，在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入硼烷，然后加入催化剂正丁基锂，混合均匀，再加入羰基化合物，进行反应；然后暴露于空气中终止反应，得到硼酸酯。
上述技术方案中，所述醛羰基化合物选自芳香醛、杂环醛、脂肪醛、芳香酮、杂环酮或脂肪酮；
所述芳香醛的化学结构通式如下：
所述芳香酮的化学结构通式如下：
其中R、R`独立的选自吸电子基团或给电子基团中的一种，可选自卤素，甲基，甲氧基；
所述杂环类的醛选自2吡啶甲醛或2-噻吩甲醛；
所述脂肪醛选自环己基甲醛，丙醛，正庚醛；
所述杂环酮选自2-乙酰噻吩；
所述脂肪酮选自甲基异丙基甲酮、4-庚酮；
给电子基团会削弱羰基碳的正电性，从而削弱羰基的亲核加成活性，芳醛由于共轭降低了羰基活性，本发明的技术方案不仅可以对于不同取代位置、不同电子效应的芳香醛（酮）以及对杂环醛（酮）有效，而且对脂肪醛（酮）有着较好的普适性，取得了意想不到的技术效果。
上述技术方案中，所述硼烷选自频哪醇硼烷。
上述技术方案中，所述催化剂用量为羰基化合物摩尔数的0.1-0.3 %，优选0.1%，羰基化合物与硼烷的摩尔比为1∶1.1。
上述技术方案中，反应的温度为室温，反应的时间为10～120
min，优选10～20min。
上述技术方案可表示如下：
R
1、R
2来自于原料羰基化合物。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比有如下优点：
1. 本发明首次发现正丁基锂能极其高效的催化羰基化合物和硼烷发生硼氢化反应，为采用羰基化合物与硼烷发生硼氢化反应制备硼酸酯提供了新的方案。
2. 本发明公开的正丁基锂催化羰基化合物和硼烷发生硼氢化反应的催化活性高(催化剂用量仅为0.1%)，反应条件温和(室温)，反应时间短(10～20 min)，且反应产率高，反应简单可控，后处理简单，反应采用无溶剂体系，减少了对环境的污染。
3. 本发明公开的催化剂对于不同取代位置、不同电子效应的芳香醛（酮）以及对杂环醛（酮）有效，而且对脂肪醛（酮）有着较好的普适性，为得到不同取代基结构的硼酸酯化合物提供更多的选择。
下面结合实施例对本发明做进一步描述：
实施例一： 正丁基锂催化苯甲醛与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入20 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.05M)(0.1
mol%用量，下同)，然后用注射器加入0.1596
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入0.1016 mL苯甲醛，混合物在室温下搅拌，反应10 min后，核磁产率为99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯C
6H
5CH
2OB(OC(CH
3)
2C(CH
3)
2O)。
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.36-7.23 (m, 5H, Ar-H), 4.92 (s, 2H, OCH
2),
1.26 (s, 12H, CH
3)。
13C NMR (101 MHz, CDCl
3) δ 138.76 (Ar-C), 127.81 (Ar-C), 126.89 (Ar-C), 126.24
(Ar-C), 82.48 (OC), 66.20 (OCH
2), 24.15 (CH
3)。
将正丁基锂替换为式Ⅰ的胺基锂化合物，几乎无法得到产物，收率小于5%。
实施例二： 正丁基锂催化对氟苯甲醛与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入20 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.05M)(0.1
mol%用量，下同)，然后用注射器加入0.1596
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入0.1072 mL对氟苯甲醛，混合物在室温下搅拌，反应10 min后，核磁产率为99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯
p-F-C
6H
4CH
2OB(OC(CH
3)
2C(CH
3)
2O)。
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.34-7.29 (m, 2H, Ar-H), 7.04-6.98 (m, 2H, Ar-H), 4.87
(s, 2H, OCH2), 1.26 (s, 12H, CH3)。
13C NMR (101 MHz, CDCl
3) δ 161.71 (ds, Ar-C), 134.50 (d,
J = 3.2 Hz, Ar-C),
128.14 (d,
J = 8.1 Hz, Ar-C), 114.60 (ds, Ar-C), 82.54 (OC), 65.56 (OCH
2),
24.11 (CH
3)。
实施例三： 正丁基锂催化间氯苯甲醛与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入20 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.05M)(0.1
mol%用量，下同)，然后用注射器加入0.1596
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入0.0899 mL间氯苯甲醛，混合物在室温下搅拌，反应10 min后，核磁产率为99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯
m-Cl-C
6H
4CH
2OB(OC(CH
3)
2C(CH
3)
2O)。
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.36 (s, 1H, Ar-H), 7.28-7.19 (m, 3H, Ar-H), 4.89 (s,
2H, OCH
2), 1.27 (s, 12H,CH
3)。
13C NMR (101 MHz,
CDCl
3) δ 140.75 (Ar-C),
133.75 (Ar-C), 129.08 (Ar-C), 126.99 (Ar-C), 126.30 (Ar-C), 124.17 (Ar-C),
82.61 (OC), 65.41 (OCH
2), 24.05 (CH
3)。
实施例四： 正丁基锂催化对甲基苯甲醛与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入20 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.05M)(0.1
mol%用量，下同)，然后用注射器加入0.1596
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入0.1184 mL对甲基苯甲醛，混合物在室温下搅拌，反应10 min后，核磁产率为99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯
p-Me-C
6H
4CH
2OB(OC(CH
3)
2C(CH
3)
2O)。
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.24-7.22 (m, 2H,Ar-H), 7.13-7.11 (m, 2H, Ar-H), 4.87
(s, 2H, OCH
2), 2.32 (s, 3H, Ar-CH
3), 1.24 (s, 12H, CH
3)。
13C NMR (101 MHz,
CDCl
3) δ 136.51 (Ar-C),
135.79 (Ar-C), 128.49 (Ar-C), 126.40 (Ar-C), 82.45 (OC), 66.13 (OCH
2),
24.14 (CH
3), 20.66 (CH
3)。
实施例四： 正丁基锂催化邻甲基苯甲醛与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入20 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.05M)(0.1
mol%用量，下同)，然后用注射器加入0.1596
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入0.1156 mL邻甲基苯甲醛，混合物在室温下搅拌，反应10 min后，核磁产率为99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯
o-Me-C
6H
4CH
2OB(OC(CH
3)
2C(CH
3)
2O)。
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.39 (dq,
J = 7.2, 3.6 Hz, 1H,Ar-H), 7.18-7.11
(m, 3H, Ar-H), 4.92 (s, 2H, OCH
2), 2.30 (s, 3H, Ar-CH
3),
1.26 (s, 12H, CH
3)。
13C NMR (101 MHz, CDCl
3) δ 136.69 (Ar-C), 135.13 (Ar-C), 129.49 (Ar-C), 126.86 (d,
J
= 25.25, Ar-C), 125.35 (Ar-C), 82.45 (OC), 64.49 (OCH
2), 24.15 (CH
3),
18.18 (CH
3)。
实施例五： 正丁基锂催化2,4,6-三甲基苯甲醛与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入20 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.05M)(0.1
mol%用量，下同)，然后用注射器加入0.1596
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入0.1475 mL2,4,6-三甲基苯甲醛，混合物在室温下搅拌，反应10 min后，核磁产率为99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯2,4,6-Me
3-C
6H
2CH
2OB(OC(CH
3)
2C(CH
3)
2O)。
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 6.83 (s, 2H,Ar-H), 4.96 (s, 2H, OCH
2), 2.38
(s, 6H, Ar-CH
3), 2.25 (s, 3H, Ar-CH
3), 1.26 (s, 12H, CH
3)。
13C NMR (101 MHz,
CDCl
3) δ 137.25 (Ar-C),
137.08 (Ar-C), 128.67 (Ar-C), 128.41 (Ar-C), 82.28 (OC), 60.72 (OCH
2),
24.15 (CH
3), 20.49 (CH
3), 18.95 (CH
3)。
实施例六： 正丁基锂催化对甲氧基苯甲醛与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入20 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.05M)(0.1
mol%用量，下同)，然后用注射器加入0.1596
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入0.1214 mL对甲氧基苯甲醛，混合物在室温下搅拌，反应30 min后，核磁产率为99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯
p-MeO-C
6H
2CH
2OB(OC(CH
3)
2C(CH
3)
2O)。
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.29-7.25 (m, 2H,Ar-H), 6.87-6.84 (m, 2H, Ar-H), 4.84
(s, 2H, OCH
2), 3.78 (s, 3H, Ar-CH
3), 1.21 (s, 12H, CH
3)。
13C NMR (101 MHz,
CDCl
3) δ 158.56 (Ar-C),
130.98 (Ar-C), 128.03 (Ar-C), 113.19 (Ar-C), 82.38 (OC), 65.95 (OCH
2),
54.74 (OCH
3), 24.14 (CH
3)。
实施例七： 正丁基锂催化2-吡啶甲醛与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入20 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.05M)(0.1
mol%用量，下同)，然后用注射器加入0.1596
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入0.095 mL2-吡啶甲醛，混合物在室温下搅拌，反应10 min后，核磁产率为99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯2-C
5H
4NCOCH
2OB(OC(CH
3)
2C(CH
3)
2O)。
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 8.61 (d,
J = 5.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.91 (t,
J
= 7.7 Hz, 1H, Ar-H), 7.49-7.41 (m, 2H, Ar-H), 5.10 (s, 2H, OCH
2),
1.32 (s, 12H, CH
3)。
13C NMR (101 MHz, CDCl
3) δ 159.82 (Ar-C), 143.72 (Ar-C), 139.56 (Ar-C), 123.39
(Ar-C), 120.09 (Ar-C), 81.04 (OC), 66.47 (OCH
2), 25.47 (CH
3)。
实施例八： 正丁基锂催化2-噻吩甲醛与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入20 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.05M)(0.1
mol%用量，下同)，然后用注射器加入0.1596
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入0.092 mL2-噻吩甲醛，混合物在室温下搅拌，反应10 min后，核磁产率为大于99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯2-C
4H
3NCOCH
2OB(OC(CH
3)
2C(CH
3)
2O)。
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.25 (d,
J = 4.3 Hz, 1H, Ar-H), 7.02-6.94 (m, 2H,
Ar-H), 5.04 (s, 2H, OCH
2), 1.27 (s, 12H, CH
3)。
13C NMR (101 MHz,
CDCl
3) δ 141.97 (Ar-C),
126.59 (Ar-C), 125.89 (Ar-C), 125.51 (Ar-C), 83.14 (OC), 61.63 (OCH
2),
24.63 (CH
3)。
实施例九： 正丁基锂催化环己基苯甲醛与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入20 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.05M)(0.1
mol%用量，下同)，然后用注射器加入0.1596
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入0.095 mL2-吡啶甲醛，混合物在室温下搅拌，反应10 min后，核磁产率大于99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯C
6H
5COCH
2OB(OC(CH
3)
2C(CH
3)
2O)。
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 8.61 (d,
J = 5.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.91 (t,
J
= 7.7 Hz, 1H, Ar-H), 7.49-7.41 (m, 2H, Ar-H), 5.10 (s, 2H, OCH
2),
1.32 (s, 12H, CH
3)。
13C NMR (101 MHz, CDCl
3) δ 159.82 (Ar-C), 143.72 (Ar-C), 139.56 (Ar-C), 123.39
(Ar-C), 120.09 (Ar-C), 81.04 (OC), 66.47 (OCH
2), 25.47 (CH
3)。
实施例十： 正丁基锂催化丙醛与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入20 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.05M)(0.1
mol%用量，下同)，然后用注射器加入0.1596
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入0.072 mL丙醛，混合物在室温下搅拌，反应10 min后，核磁产率为99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯CH
3CH
2COCH
2OB(OC(CH
3)
2C(CH
3)
2O)。
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 3.80 (t,
J = 6.6 Hz, 2H, OCH
2),
1.63-1.54 (m, 2H, CH
2), 1.25 (s, 12H, CH
3), 0.91 (t,
J
= 7.4 Hz, 3H, CH
3)。
13C NMR (101 MHz, CDCl
3) δ 82.04 (OC), 66.02 (OCH
2), 24.14 (CH
3CH
2),
24.05 (CH
3), 9.55 (CH
2CH
3)。
实施例十一： 正丁基锂催化正庚醛与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入20 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.05M)(0.1
mol%用量，下同)，然后用注射器加入0.1596
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入0.1392 mL正庚醛，混合物在室温下搅拌，反应10 min后，核磁产率为99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯C
6H
13COCH
2OB(OC(CH
3)
2C(CH
3)
2O)。
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 3.82 (t,
J = 8 Hz, 2H, OCH
2),
1.52-1.58 (m, 2H, CH
2), 1.27-1.34 (m, 8H, CH
2), 1.24 (s,
12H, CH
3), 0.87 (t,
J = 8 Hz, 3H, CH
3)。
13C NMR (100 MHz,
CDCl
3) δ 82.02 (OC),
64.40 (OCH
2), 31.29 (CH
2), 30.92 (CH
2), 28.44
(CH
2), 25.02 (CH
2), 24.00 (CH
3), 22.05 (CH
2),
13.51 (CH
3)。
实施例十二： 正丁基锂催化苯乙酮与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入20 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.05M)(0.1
mol%用量)，然后用注射器加入0.1596
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入0.1167 mL苯乙酮，混合物在室温下搅拌，反应20 min后，核磁产率为99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯。C
6H
5CH(CH
3)OB(OC(CH
3)
2C(CH
3)
2O)。
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.38-7.21 (m, 5H, Ar-H), 5.24 (q,
J = 6.5 Hz, 1H,
OCH), 1.49 (d,
J = 6.5 Hz, 3H, CH
3), 1.22 (d,
J = 11.9
Hz, 12H, CH
3)。
13C NMR (101 MHz, CDCl
3) δ 144.09 (Ar-C), 127.71 (Ar-C), 126.62 (Ar-C), 124.86
(Ar-C), 82.26 (OC), 72.10 (OCH), 24.98 (CH
3), 24.07 (d,
J =
4.5 Hz, CH
3)。
实施例十三： 正丁基锂催化对氟苯乙酮与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入20 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.05M)(0.1
mol%用量)，然后用注射器加入0.1596
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入0.1208 mL对氟苯乙酮，混合物在室温下搅拌，反应20 min后，核磁产率为99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯。
1H NMR
(400 MHz, CDCl
3) δ 7.35-7.30 (m,
2H, Ar-H), 7.02-6.96 (m, 2H, Ar-H), 5.22 (q,
J = 6.4 Hz, 1H, OCH), 1.47
(d,
J = 6.5 Hz, 3H, CH
3), 1.22 (d,
J = 11.6 Hz, 12H,
CH
3)。
13C NMR (101 MHz, CDCl
3) δ 161.94 (ds, Ar-C), 140.34 (d,
J = 3.1 Hz, Ar-C),
127.02 (d,
J = 8.0 Hz, Ar-C), 114.93 (ds, Ar-C), 82.80 (OC), 72.00
(OCH), 25.40 (CH
3), 24.52 (d,
J = 6.1 Hz, CH
3)。
实施例十四： 正丁基锂催化间氟苯乙酮与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入20 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.05M)(0.1
mol%用量)，然后用注射器加入0.1596
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入0.1226 mL间氟苯乙酮，混合物在室温下搅拌，反应20 min后，核磁产率为99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯。
1H NMR
(400 MHz, CDCl
3) δ 7.29-7.24 (m,
1H, Ar-H), 7.12-7.08 (m, 2H, Ar-H), 6.94-6.89 (m, 1H, Ar-H), 5.23 (q,
J
= 6.4 Hz, 1H, OCH), 1.48 (d,
J = 6.5 Hz, 3H, CH
3), 1.23 (d,
J
= 11.4 Hz, 12H, CH
3)。
13C NMR
(101 MHz, CDCl
3) δ 162.85 (ds,
Ar-C), 147.26 (d,
J = 6.9 Hz, Ar-C), 129.67 (d,
J = 8.2 Hz,
Ar-C), 120.88 (d,
J = 2.8 Hz, Ar-C), 113.87 (ds, Ar-C), 112.33 (ds,
Ar-C), 82.87 (OC), 71.95 (d,
J = 1.8 Hz, OCH), 25.30 (CH
3),
24.52 (d,
J = 4.2 Hz, CH
3)。
实施例十五： 正丁基锂催化对氯苯乙酮与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入20 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.05M)(0.1
mol%用量)，然后用注射器加入0.1596
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入0.1297 mL对氯苯乙酮，混合物在室温下搅拌，反应20 min后，核磁产率为99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯。
1H NMR
(400 MHz, CDCl
3) δ 7.31-7.26 (m,
4H, Ar-H), 5.21 (q,
J = 6.4 Hz, 1H, OCH), 1.46 (d,
J = 6.5 Hz,
3H, CH
3), 1.22 (d,
J = 11.4 Hz, 12H, CH
3)。
13C NMR (101 MHz,
CDCl
3) δ 142.62 (Ar-C),
132.26 (Ar-C), 127.83 (Ar-C), 126.29 (Ar-C), 82.35 (OC), 71.45 (OCH), 24.87 (CH
3),
24.04 (d,
J = 4.7 Hz, CH
3)。
实施例十六： 正丁基锂催化对甲基苯乙酮与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入20 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.05M)(0.1
mol%用量)，然后用注射器加入0.1596
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入0.1335 mL对甲基苯乙酮，混合物在室温下搅拌，反应20 min后，核磁产率为99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯。
1H NMR
(400 MHz, CDCl
3) δ 7.26-7.24 (m,
2H, Ar-H), 7.11-7.13 (m, 2H, Ar-H), 5.21 (q,
J = 6.4 Hz, 1H, OCH), 2.32
(s, 3H, Ar-CH
3), 1.47 (d,
J = 6.5 Hz, 3H, CH
3),
1.22 (d,
J = 10.4 Hz, 12H, CH
3)。
13C NMR (101 MHz, CDCl
3) δ 141.17 (Ar-C), 136.17 (Ar-C), 128.38 (Ar-C), 124.82
(Ar-C), 82.21 (OC), 71.96 (OCH), 24.99 (CH
3), 24.08 (d,
J =
3.7 Hz, CH
3), 20.61 (s, Ar-CH
3)。
实施例十七： 正丁基锂催化对2-乙酰噻吩与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入20 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.05M)(0.1
mol%用量)，然后用注射器加入0.1596
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入0.1097 mL2-乙酰噻吩，混合物在室温下搅拌，反应20 min后，核磁产率为99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯。
1H NMR
(400 MHz, CDCl
3) δ 7.20-7.18 (m,
1H, Ar-H), 6.97-6.91 (m, 2H, Ar-H), 5.48 (q,
J = 6.4 Hz, 1H, OCH), 1.60
(d,
J = 6.4 Hz, 3H, CH
3), 1.24 (d,
J = 4.9 Hz, 12H, CH
3)。
13C NMR (101 MHz,
CDCl
3) δ 147.72 (Ar-C),
125.90 (Ar-C), 123.63 (Ar-C), 122.79 (Ar-C), 82.44 (OC), 68.15 (OCH), 24.58 (CH
3),
24.09 (d,
J = 9.8 Hz, CH
3)。
实施例十八： 正丁基锂催化甲基异丙基甲酮与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入40ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.05M)(0.2
mol%用量)，然后用注射器加入0.1596
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入0.1072 mL甲基异丙基甲酮，混合物在室温下搅拌，反应30 min后，核磁产率大于99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯。
1H NMR
(400 MHz, CDCl
3) δ 3.94 (p,
J
= 6.2 Hz, 1H, OCH), 1.66 (dq,
J = 13.5, 6.8 Hz, 1H, CH
3CH),
1.25 (s, 12H, CH
3), 1.14 (d,
J = 6.3 Hz, 3H, CH
3),
0.91-0.85 (m, 6H, CHCH
3)。
13C NMR (101 MHz, CDCl
3) δ 82.34 (OC), 75.40 (OCH), 34.25 (OCHCH), 24.50 (d,
J
= 7.4 Hz, CH
3), 19.30 (CH
3), 18.10 (CH
3),
17.74 (CH
3)。
实施例十九： 正丁基锂催化4-庚酮与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入60ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.05M)(0.3
mol%用量)，然后用注射器加入0.1596
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入0.1398 mL4-庚酮，混合物在室温下搅拌，反应25 min后，核磁产率为99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯。
1H NMR
(400 MHz, CDCl
3) δ 4.03 (td,
J
= 8.0, 3.9 Hz, 1H, CH), 1.51 – 1.31 (m, 8H, CH
2),
1.24 (s, 12H, CH
3), 0.90 (t,
J = 7.1 Hz, 6H, CH
3)。
13C NMR (101 MHz,
CDCl
3) δ 81.82 (OC),
73.55 (OCH), 38.18 (CH2), 23.97 (CH
3), 18.10 (CH
3), 13.48
(CH
3)。
实施例二十： 正丁基锂催化苯甲醛与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入60 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.25M)
(0.1 mol%用量，下同)，然后用注射器加入2.3941
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入1.5247 mL苯甲醛，混合物在室温下搅拌，反应30 min后，核磁产率为99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯C6H5CH2OB(OC(CH3)2C(CH3)2O)。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ
7.36-7.23 (m, 5H, Ar-H), 4.92 (s, 2H, OCH2), 1.26 (s, 12H, CH3)。13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ
138.76 (Ar-C), 127.81 (Ar-C), 126.89 (Ar-C), 126.24 (Ar-C), 82.48 (OC), 66.20
(OCH2), 24.15 (CH3)。
将正丁基锂替换为式Ⅰ的胺基锂化合物，几乎无法得到产物，收率小于3%。
实施例二十一： 正丁基锂催化苯乙酮与频哪醇硼烷硼氢化反应
在经过脱水脱氧处理的反应瓶中，氩气保护下加入60 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(0.25M)
(0.1 mol%用量)，然后用注射器加入2.3941
mL硼烷，混合均匀，再用注射器加入1.7498 mL苯乙酮，混合物在室温下搅拌，反应120 min后，核磁产率为99%，之后减压处理，除去少量的四氢呋喃和过量的硼烷，即得到相应的频哪醇硼酸酯。C
6H
5CH(CH
3)OB(OC(CH
3)
2C(CH
3)
2O)。
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 7.38-7.21 (m, 5H, Ar-H), 5.24 (q,
J = 6.5 Hz, 1H,
OCH), 1.49 (d,
J = 6.5 Hz, 3H, CH
3), 1.22 (d,
J = 11.9
Hz, 12H, CH
3)。
13C NMR (101 MHz, CDCl
3) δ 144.09 (Ar-C), 127.71 (Ar-C), 126.62 (Ar-C), 124.86
(Ar-C), 82.26 (OC), 72.10 (OCH), 24.98 (CH
3), 24.07 (d,
J =
4.5 Hz, CH
3)。
本发明首次发现商业化试剂正丁基锂能够以极高的催化活性催化羰基化合物的硼氢化反应，并且具有着非常广的底物实用范围；廉价的催化剂，以及较低的催化剂用量，温和的催化条件，为工业化应用提供了可能；另外，本发明不仅适用于研究小试，还适用于放大生产，利于工业生产。
Claims (10)
- 正丁基锂在催化羰基化合物和硼烷硼氢化反应中的应用。
- 根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述硼氢化反应包括以下步骤：无水无氧环境下，惰性气体氛围下，在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入硼烷，然后加入催化剂正丁基锂，混合均匀，再加入羰基化合物，进行硼氢化反应。
- 根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述醛羰基化合物选自芳香醛、杂环醛、脂肪醛、芳香酮、杂环酮或脂肪酮；所述硼烷选自频哪醇硼烷。
- 根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述芳香醛的化学结构通式如下：
所述芳香酮的化学结构通式如下：
其中R、R`独立的选自吸电子基团或给电子基团中的一种；所述杂环类的醛选自2吡啶甲醛或2-噻吩甲醛；所述脂肪醛选自环己基甲醛，丙醛，正庚醛；所述杂环酮选自2-乙酰噻吩；所述脂肪酮选自甲基异丙基甲酮、4-庚酮。 - 根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述催化剂的用量为羰基化合物摩尔量的0.1～0.3%，醛与频哪醇硼烷的摩尔比为1∶1.1。
- 根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述硼氢化反应的温度为室温，时间为10～120 min。
- 一种硼酸酯的制备方法，包括以下步骤：无水无氧环境下，惰性气体氛围中，在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入硼烷，然后加入催化剂正丁基锂，混合均匀，再加入羰基化合物，进行反应；然后暴露于空气中终止反应，得到硼酸酯。
- 根据权利要求7所述硼酸酯的制备方法，其特征在于，所述醛羰基化合物选自芳香醛、杂环醛、脂肪醛、芳香酮、杂环酮或脂肪酮；所述硼烷选自频哪醇硼烷；所述芳香醛的化学结构通式如下：
所述芳香酮的化学结构通式如下：
其中R、R`独立的选自吸电子基团或给电子基团中的一种；所述杂环类的醛选自2吡啶甲醛或2-噻吩甲醛；所述脂肪醛选自环己基甲醛，丙醛，正庚醛；所述杂环酮选自2-乙酰噻吩；所述脂肪酮选自甲基异丙基甲酮、4-庚酮。 - 根据权利要求7所述硼酸酯的制备方法，其特征在于，所述催化剂的用量为醛摩尔量的0.1～0.3 %，醛与频哪醇硼烷的摩尔比为1∶1.1。
- 根据权利要求7所述硼酸酯的制备方法，其特征在于，反应的温度为室温，反应的时间为10～120 min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2018/083248 WO2019200520A1 (zh) | 2018-04-17 | 2018-04-17 | 正丁基锂在催化羰基化合物和硼烷硼氢化反应中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2018/083248 WO2019200520A1 (zh) | 2018-04-17 | 2018-04-17 | 正丁基锂在催化羰基化合物和硼烷硼氢化反应中的应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2019200520A1 true WO2019200520A1 (zh) | 2019-10-24 |
Family
ID=68240506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2018/083248 WO2019200520A1 (zh) | 2018-04-17 | 2018-04-17 | 正丁基锂在催化羰基化合物和硼烷硼氢化反应中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2019200520A1 (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1562961A1 (en) * | 2002-11-08 | 2005-08-17 | Novo Nordisk A/S | Halo sulfonyl aryl boronates |
| CN103012455A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-04-03 | 大连联化化学有限公司 | 一种制备α-烯基硼酸频哪醇酯的方法 |
| WO2013080583A1 (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-06 | 和光純薬工業株式会社 | 有機トリオールボレート塩の製造方法 |
| CN106749372A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-31 | 厦门大学 | 一种有机硼酸酯化合物的制备方法 |
| CN108404984A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-08-17 | 苏州大学 | 正丁基锂在催化醛和硼烷硼氢化反应中的应用 |
| CN108654692A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-10-16 | 苏州大学 | 正丁基锂在催化酮和硼烷硼氢化反应中的应用 |
-
2018
- 2018-04-17 WO PCT/CN2018/083248 patent/WO2019200520A1/zh active Application Filing
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1562961A1 (en) * | 2002-11-08 | 2005-08-17 | Novo Nordisk A/S | Halo sulfonyl aryl boronates |
| WO2013080583A1 (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-06 | 和光純薬工業株式会社 | 有機トリオールボレート塩の製造方法 |
| CN103012455A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-04-03 | 大连联化化学有限公司 | 一种制备α-烯基硼酸频哪醇酯的方法 |
| CN106749372A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-31 | 厦门大学 | 一种有机硼酸酯化合物的制备方法 |
| CN108404984A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-08-17 | 苏州大学 | 正丁基锂在催化醛和硼烷硼氢化反应中的应用 |
| CN108654692A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-10-16 | 苏州大学 | 正丁基锂在催化酮和硼烷硼氢化反应中的应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108554446B (zh) | 对甲基苯胺基锂在催化醛和硼烷硼氢化反应中的应用 | |
| CN108654692A (zh) | 正丁基锂在催化酮和硼烷硼氢化反应中的应用 | |
| CN108659027A (zh) | 邻甲基苯胺基锂在催化醛和硼烷硼氢化反应中的应用 | |
| CN108409772A (zh) | 基于醛制备硼酸酯的方法 | |
| CN108373480A (zh) | 利用对甲基苯胺基锂制备硼酸酯的方法 | |
| CN108503660A (zh) | 苯胺基锂在催化醛和硼烷硼氢化反应中的应用 | |
| WO2021179867A1 (zh) | 正丁基锂在催化醛和硅烷的氰硅化反应中的应用 | |
| CN108325559A (zh) | 2,6-二甲基苯胺基锂在催化醛和硼烷硼氢化反应中的应用 | |
| CN108440589A (zh) | 基于邻甲基苯胺基锂制备硼酸酯的方法 | |
| WO2021253847A1 (zh) | 脱质子苯基桥连β - 酮亚胺锂化合物在硼氢化反应中的应用 | |
| CN108404984A (zh) | 正丁基锂在催化醛和硼烷硼氢化反应中的应用 | |
| WO2019200521A1 (zh) | 苯胺基锂在催化羰基化合物和硼烷硼氢化反应中的应用 | |
| WO2021179866A1 (zh) | 正丁基锂在催化酮和硅烷的氰硅化反应中的应用 | |
| CN108546271A (zh) | 利用脂肪醛制备硼酸酯的方法 | |
| CN108383863A (zh) | 2,6-二异丙基苯胺基锂在制备硼酸酯中的应用 | |
| CN108409771A (zh) | 基于邻甲基苯胺基锂进行硼氢化反应制备硼酸酯的方法 | |
| WO2006041000A1 (ja) | チタン化合物及び光学活性シアノヒドリン類の製造法 | |
| CN108409770A (zh) | 基于苯胺基锂制备硼酸酯的方法 | |
| CN108440590A (zh) | 利用脂肪醛制备硼酸酯的方法 | |
| WO2021253868A1 (zh) | 碳酸酯的硼氢化反应方法 | |
| WO2019200520A1 (zh) | 正丁基锂在催化羰基化合物和硼烷硼氢化反应中的应用 | |
| WO2019200522A1 (zh) | 邻甲基苯胺基锂在催化羰基化合物和硼烷硼氢化反应中的应用 | |
| WO2019200523A1 (zh) | 对甲基苯胺基锂在催化羰基化合物和硼烷硼氢化反应中的应用 | |
| US20100179343A1 (en) | Method of producing an optically active cyanohydrin derivative | |
| WO2019200524A1 (zh) | 2,6-二甲基苯胺基锂在催化羰基化合物和硼烷硼氢化反应中的应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 18915500 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 18915500 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |