背景及概述

五氟苯硼酸在醫(yī)藥和精細化工領(lǐng)域是一種關(guān)鍵的中間體，能夠和鹵代芳烴、鹵代烷烴、不飽和烷烴等發(fā)生各種偶聯(lián)反應(yīng)形成 C-C 鍵和 C-N鍵，近年來得到了較為廣泛的應(yīng)用。

制備

合成路線

由于五氟苯硼酸的苯環(huán)上的五個氟原子的特殊結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，與其他的芳基硼酸相比，其合成的難度較大，參考文獻[1]以五氟溴苯為原料，得格氏試劑與硼酸三甲酯的反應(yīng)，以乙醚為溶劑，安全性差，且硼酸三甲酯用量過倍，損失較大，粗產(chǎn)物收率為 90.5% ，但含有二聚物，進一步提純難度較大。本文以五氟溴苯為原料，經(jīng)格氏反應(yīng)、酯化、水解制得五氟苯硼酸，該反應(yīng)條件溫和可控，產(chǎn)品收率 70% ，純度為 95% 以上。

圖1 五氟苯硼酸的合成反應(yīng)式

實驗操作

將 42 mmol （ 1.008 g ） 的鎂屑加入四口燒瓶中，加入 2 粒碘，然后加入大約 5~10 mL 的無水2- 甲基四氫呋喃，將溫度加熱至 50 ℃ 后，再慢慢讓其自然降溫至 30℃ 。 滴加 10~15 滴五氟溴苯的 2- 甲基四氫呋喃溶液至燒瓶中， 引發(fā)格氏反應(yīng)，反應(yīng)引發(fā)后溫度會迅速上升，用冰浴將溫度降至 10 ℃~15 ℃ ，再慢慢滴加剩余的五氟溴苯溶液，滴加時間大約為 1.0~2.0 h ，滴加完畢后室溫反應(yīng) 12 h 。

稱量 48 mmol （ 4.992 g ）的硼酸三甲酯，加入四口燒瓶中，再加入 2- 甲基四氫呋喃稀釋，將燒瓶放入低溫浴槽中溫度降至 -15℃ 以下，然后慢慢的把格氏試劑滴加到硼酸三甲酯中，滴加時間為1.0~2.0 h ，然后再在低溫下反應(yīng)數(shù)小時。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液慢慢倒入稀鹽酸中， 滴加完后攪拌0.5~1.5 h ，分液，再將水相萃取 2 次，合并有機相，無水硫酸鈉干燥，旋干，用二氯乙烷重結(jié)晶，得白色針狀晶體，收率 70% 。 HPLC 純度為 95.6% ，熔點為 241.2~245.6 ℃ 。

參考文獻

[1] Frohn H J. Polyfluoroorganoboron -oxygen compounds. 1. Polyfluorinated aryl(dihydroxy)boranes and tri(aryl)boroxins [J].Zeitschrift für an organische und allgemeine Chemie Volume, 2002, 628: 2827-2833.