3,5-二氟苯硼酸，英文名為3,5-Difluorophenylboronic acid，常溫常壓下為白色或者橙色固體粉末。3,5-二氟苯硼酸可用作有機合成和精細化工中間體，可用于含氟藥物分子和農(nóng)藥分子的修飾和衍生化，還可用于基礎(chǔ)化學(xué)研究。
應(yīng)用轉(zhuǎn)化
3,5-二氟苯硼酸可用作有機化學(xué)和醫(yī)藥化學(xué)合成中間體，多用于藥物分子和生物活性分子的修飾和衍生化。在有機合成轉(zhuǎn)化中，3,5-二氟苯硼酸中的硼酸單元可以很容易地在過渡金屬作用下進行相應(yīng)的偶聯(lián)反應(yīng)包括和溴苯或者碘苯的偶聯(lián)和3,5-二氟苯硼酸的自身偶聯(lián)；此外，3,5-二氟苯硼酸還可以在氧化劑雙氧水的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的苯酚類衍生物。
圖1 3,5-二氟苯硼酸的應(yīng)用轉(zhuǎn)化
將3,5-二氟苯硼酸（100毫克）加入到溶解于1毫升N,N-二甲基甲酰胺中的醋酸銅（45毫克，0.25毫摩爾）中，然后將所得的反應(yīng)混合物在100度下攪拌反應(yīng)1小時。反應(yīng)完成后（通過TLC和GC-MS監(jiān)測產(chǎn)物的形成），用正己烷作為洗脫劑通過硅膠墊過濾混合物，然后用正己烷洗滌濾餅三次，合并所有的有機液體并在減壓下濃縮即可得到硼酸自偶聯(lián)的目標(biāo)產(chǎn)物分子。[1]
圖2 3,5-二氟苯硼酸的應(yīng)用轉(zhuǎn)化
在一個干燥的反應(yīng)瓶中，在攪拌的情況下向3,5-二氟苯硼酸（23.0克，146毫摩爾）在乙醚（150毫升）中的溶液里慢慢地滴加過氧化氫（30%，50毫升），滴加速度要慢，然后將反應(yīng)混合物加熱至回流狀態(tài)并在回流下攪拌反應(yīng)1小時，反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng) 混合物冷卻至室溫，然后用乙醚萃取反應(yīng)混合物兩次（2 x 100毫升），用10%硫酸亞鐵銨水溶液（4 x 50毫升）和水（100毫升）洗滌有機層，分離出有機層并干燥（MgSO4）然后在減壓下除去溶劑，最后將所得的殘余物進行真空蒸餾即可得到目標(biāo)產(chǎn)物。[2]
圖3 3,5-二氟苯硼酸的應(yīng)用轉(zhuǎn)化
在氬氣環(huán)境下，用Dean-Stark分水器將3,5-二氟苯硼酸（10mmol）在干燥的甲苯（30mL）中的懸浮液回流攪拌2小時，反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)混合物直接過濾，所得的濾液在真空下濃縮，然后用正己烷洗滌固體并在真空下干燥，即可得到硼酸三聚的目標(biāo)產(chǎn)品。[3]
圖4 3,5-二氟苯硼酸的應(yīng)用轉(zhuǎn)化
在一個干燥的反應(yīng)燒瓶中，將3,5-二氟苯硼酸（10mmol）溶解在無水甲醇（5mL）中，然后在強烈攪拌下，于10分鐘內(nèi)將飽和KHF2（10mL）水溶液緩慢地加入到上述反應(yīng)混合物中，反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)體系中的固體濾出并用冷甲醇洗滌沉淀，最后將固體用乙腈進行重結(jié)晶提純即可得到目標(biāo)產(chǎn)物分子。[4]
圖5 3,5-二氟苯硼酸的應(yīng)用轉(zhuǎn)化
在一個干燥的4毫升的反應(yīng)管中，往3.0毫升乙醇中加入溴苯（0.5毫摩爾）、3,5-二氟苯硼酸（0.75毫摩爾）、K2CO3（1.0毫摩爾）和金屬鈀催化劑（10.0毫克，0.55摩爾），在空氣中攪拌反應(yīng)混合物1小時（25度）。在反應(yīng)完全進行后（通過TLC監(jiān)測），通過離心收集母液，清洗離心后的沉淀物，用二氯甲烷（5毫升）對該混合物再次進行離心處理。合并所有的有機溶液并用15毫升水洗滌有機層3次，以除去反應(yīng)體系中剩余的堿，將有機層用無水硫酸鈉干燥，過濾除去干燥劑，所得的濾液在真空下濃縮，最后通過硅膠柱色譜法分離純化殘余物即可得到偶聯(lián)的目標(biāo)產(chǎn)物分子。[5]
儲存條件
3,5-二氟苯硼酸是含氟硼酸化合物，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定一般不會分解，但是其在受熱的情況下容易發(fā)生自身聚合反應(yīng)得到相應(yīng)的硼酸酐。3,5-二氟苯硼酸和氧化劑接觸也容易被氧化成苯酚而發(fā)生變質(zhì)，因此在儲存時應(yīng)盡量避開氧化劑保存在室溫且干燥的環(huán)境中。
參考文獻
[1] Demir, Ayhan S. et al Journal of Organic Chemistry, 68(26), 10130-10134; 2003
[2] Matharu, A. S. et al Liquid Crystals, 34(4), 489-506; 2007
[3] Wu, Chunlin et al Angewandte Chemie, International Edition, 58(9), 2705-2709; 2019
[4] Chang, Sheng et al RSC Advances, 7(82), 51928-51934; 2017
[5] Chen, Jian et al Applied Organometallic Chemistry, 34(2), e5310; 2020