4-乙酰基苯硼酸的合成

发布日期:2023/3/29 9:14:10

背景及概述

取代基苯硼酸(substituent phenylboronic acid)是有芳香气味的硼酸，种类繁多，发展非常快。关于各种取代基苯硼酸的合成研究，4-乙酰基苯硼酸可用于合成芳基硼酸类的肥胖症治疗药物。国外最早起于20世纪50年代左右，其合成方法主要有两种：有机锂试剂法和格氏试剂法。本文简述4-乙酰基苯硼酸的制备及应用。

应用

硼原子与碳原子处于同一元素周期，但比碳具有更小的电子数，因而在化学结构上与碳具有相似性，有机合成中有很多硼试剂都反映了这种相似性。4-乙酰基苯硼酸作为酶(肽酶／蛋白酶、精氨酸酶、氮氧和酶、转肽酶)的抑制剂在很大程度上也反映了硼在结合过程中与碳的相似性。同时，由于其特有的电学和物理化学性质，取代基苯硼酸广泛应用于电子、化学、医药和生物等领域，特别是在糖类传感器方面。

合成

4- 溴苯基氰经格氏反应得到4- 溴苯乙酮，先保护羰基，再经格氏反应和二羟硼基取代制得4-乙酰基苯硼酸，总收率 54％[1]。其合成反应式如下图：

4-乙酰基苯硼酸的合成反应式

图1 4-乙酰基苯硼酸的合成反应式

4-溴苯乙酮 ( 3 )

装有搅拌、氮气导入管、回流冷凝器和滴液漏斗的干燥三颈瓶中加入镁条(2.4g，0.10mol)，通入氮气置换空气，保持通氮，加入乙醚(3.5ml)，先滴入几滴碘甲烷的乙醚溶液，反应启发后再缓慢滴加剩余的碘甲烷(14.2g，0.1mol)乙醚溶液(16.5ml)，至镁全部消失后冷却。加入甲苯(66.5ml)，蒸除乙醚。改为回流装置后滴加2(10g，0.05mol)的甲苯(40ml)溶液，搅拌回流反应3h，冷至0℃，滴加冷的6mol/L 盐酸(50ml)，继续回流反应8h，冷却后静置分层。有机层用5％碳酸氢钠溶液(50ml×2)洗涤，蒸除溶剂，剩余棕色油状物继续减压收集108～110℃/333Pa 馏分，固化后得白色结晶 3(6.4g，60％)。

4-乙酰基苯硼酸 ( 5 )

甲苯(200ml)、3(21.7g，0.1mol)、乙二醇(16.7ml，0.3mol)和对甲苯磺酸(1.0g，5mmol)回流反应21～28h，至不再有水分馏出后冷却，加入新熔融的乙酸钠(3.0g，0.04mol)，搅拌0.5h。过滤，滤液蒸除溶剂。剩余物中加入THF(180ml)和镁条(2.4g，0.1mol)，至镁条基本消失后降温至－25℃，加入硼酸三甲酯(17ml，0.15mol)，升温至0℃，用1mol/L 盐酸调至pH 4，搅拌3h。蒸除溶剂，剩余物用乙醚提取，无水硫酸钠干燥后过滤，滤液蒸干，得白色晶体5(16.8g，92％)。