硼酸三丁酯是制備硼氫化合物的中間體，可用于合成半導(dǎo)體硼擴(kuò)散源、防火劑粘合劑和無水系統(tǒng)干燥劑，此外還可作聚合物添加劑、汽油添加劑、滅菌劑、阻燃劑、汽車制動(dòng)液和特種表面活性劑使用，應(yīng)用范圍十分廣泛。目前，硼酸酯類產(chǎn)品的合成主要以硼酸和醇為原料直接酯化而得到。^[1]

應(yīng)用

2, 4-滴丁酯除草劑的合成^[2]

2,4-滴丁酯即2,4-二氯苯氧乙酸正丁酯，屬于苯氧羧酸類除草劑，主要用于防除一年生闊葉雜草，應(yīng)用廣泛且較少產(chǎn)生耐藥性；合成方法：2,4-二氯苯氧乙酸與硼酸三丁酯在無溶劑、無催化劑條件下反應(yīng)，經(jīng)減壓蒸餾分離得到2,4-滴丁酯。合成2,4-滴丁酯的反應(yīng)條件：反應(yīng)溫度140℃，硼酸三丁酯與2,4-二氯苯氧乙酸的摩爾比為2：1，反應(yīng)時(shí)間4h，在此條件下酯化率達(dá)93.7%。

己酸正丁酯的合成^[3]

作為食用香料，己酸正丁酯主要用于配制葡萄酒等，能提高葡萄酒的品質(zhì)，從而增強(qiáng)葡 萄酒的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。人們生活水平的提高促進(jìn)了對(duì)葡萄酒的消費(fèi)，使酒用香料的需求也日益增加。采用己酸和硼酸三丁酯為原料，在無催化劑、無溶劑條件下加熱反應(yīng)合成葡萄酒香料 己酸正丁酯，測(cè)定所合成的葡萄酒香料己酸正丁酯的紅外光譜及折射率并與文獻(xiàn)報(bào)道值相比較，從而確證所合成的己酸正丁酯的結(jié)構(gòu)?？疾炝朔磻?yīng)溫度、反應(yīng)物配比、反應(yīng)時(shí)間等對(duì)己酸正丁酯收率的影響。確定了反應(yīng)條件：n (硼酸三丁酯)：n (己酸)=3：1，反應(yīng)溫度110℃，反應(yīng)時(shí)間8h，在 此條件下酯化率達(dá)97.8%，所得己酸正丁酯產(chǎn)品的純度達(dá)到99.5%。此外，該方法收率高，易于純化，所得副產(chǎn)物硼酸可用于制備硼酸三丁酯，過量的硼酸三丁酯原料可以回收循環(huán)使用，整個(gè)過程無三廢排放，綠色環(huán)保，具有工業(yè)化前景。

2-氟-4-(反式4-烷基環(huán)己基)苯基硼酸的合成^[4]

隨著LCD的發(fā)展，側(cè)向含氟液晶因其低黏度、高電壓保持率、高穩(wěn)定性越來越受到重視，可以作為優(yōu)良的組分在配制寬溫液晶中廣泛應(yīng)用。而2-氟-4-(反式4一烷基環(huán)己基)苯基硼酸[代號(hào)nCPFB(OH)]則是合成多種類型側(cè)向氟取代液晶化合物的重要中間體。GeorgeW．Gray等于1989年采用鋰試劑法合成了鄰二氟取代苯基硼酸。YamadaShuhei等于1992年采用格氏試劑法合成了2-氟聯(lián)芳基硼酸，該方法雖可在室溫下進(jìn)行，但反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、收率低。以1-(反式4-乙基環(huán)己基)-3氟苯(代號(hào)2CPF)、丁基鋰、硼酸三 丁酯為反應(yīng)物進(jìn)行合成，反應(yīng)結(jié)果很差，甚至不反應(yīng)。在此基礎(chǔ)上加入叔丁醇鉀，反應(yīng)2.5h，成功合成了2CPFB(OH)₂、3CPFB (OH)₂、5CPFB(OH)₂，收率分別為53%、52%、56%，為側(cè)向氟取代烷基環(huán)己基聯(lián)苯類液晶體的合成提供了參考。反應(yīng)式如下 ：

制備方法

硼酸與正丁醇在酸性催化劑作用下發(fā)生酯化反應(yīng)，反應(yīng)為

將6.2g硼酸(0.10 mol)，47.4 mL正丁醇(0.52 mol)，1.0g-水合硫酸氫鈉，以及磁力攪拌珠加入到250 mL微波專用單口燒瓶中，然后將燒瓶置于裝有分水器和冷凝管的微波加熱反應(yīng)器中。設(shè)定加熱步驟共分5步，分別為：60℃下加熱2.0min，80℃下加熱2.0min，90℃下加熱5.0 min，100℃下加熱2.0min，118℃下加熱2.0min，總加熱時(shí)間為13.0min。啟動(dòng)反應(yīng)器，運(yùn)行設(shè)定程序，加熱回流分水，待反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到100 mL蒸餾瓶中，先常壓蒸餾除去少量的水和過量的正丁醇后，再進(jìn)行減壓蒸餾，收集85~89℃/0.6 kPa范圍的餾分。產(chǎn)品常溫常壓下為無色略帶有香味的油狀液體，重20.2g，相應(yīng)收率為87.4%(以硼酸為基準(zhǔn))。^[1]

光譜學(xué)信息

硼酸三丁酯為無色的油狀液體，折光率測(cè)定值(n²⁰_D =1.407) ^[1]

紅外光譜分析，由于不存在羥基峰，主要基團(tuán)歸屬為：2959 cm^-1(s)、2870 cm^-1、1482cm^-1、1420 cm^-1(s)(-CH、-CH₂-的伸縮和彎曲振動(dòng))；1337cm^-1(B-O的伸縮振動(dòng))；1259、1071cm^-1(C-0的伸縮振動(dòng)的變形)。^[1]

核磁共振（NMR）：^[5]

Signal assignments: 3.76 ppm = -OCH₂- 1.50 ppm = -OCH₂-CH₂-CH₂- 1.35 ppm = -CH₂-CH₃ 0.91 ppm = -CH₃

參考文獻(xiàn)

[1] 張吉初, 張海渤, 劉霞. 等. 硼酸三丁酯的合成[J]. 化學(xué)工業(yè)與工程, 2010, 27(2): 7-10

[2] 李玉文, 李書濤. 2,4-滴丁酯除草劑的綠色合成[J]. 農(nóng)藥, 2013, 52(8): 563-564.

[3] 馬翠麗, 李玉文. 己酸正丁酯的綠色合成[J]. 中國食品添加劑, 2015, 10: 62-64.

[4] 李娟利, 安忠維. 2-氟-4-(反式4-烷基環(huán)己基)苯基硼酸的合成[J]. 精細(xì)化工, 2006(3), 23(3), 310-312.

[5] Richter, B.; Grinderslev, J. B.; M?ller, K. T.; Paskevicius, M.; Jensen, T. R. From Metal Hydrides to Metal Borohydrides. Inorg. Chem. 2018, 57, 10768– 10780.