2,3,6-三氟苯硼酸(2,3,6-Trifluorophenylboronic acid,CAS: 247564-71-2)為米白色固體,熔點(diǎn)127-132 °C,其分子式為C6H4BF3O2,分子量175.9,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1. 2,3,6-三氟苯硼酸結(jié)構(gòu)
應(yīng)用
2,3,6-三氟苯硼酸是重要的有機(jī)合成原料,被用于多種類型的有機(jī)合成反應(yīng),例如交叉偶聯(lián)反應(yīng)、硝化反應(yīng)等。
與重氮鹽的Suzuki?Miyaura偶聯(lián)
Brad P. Carrow等人[1]開(kāi)發(fā)了一種利用芳基重氮鹽和多氟芳基硼酸通過(guò)“陽(yáng)離子型”Suzuki?Miyaura偶聯(lián)實(shí)現(xiàn)室溫多氟芳基化的方法。通過(guò)[Pd(PAd?)(Ar)(S)]?絡(luò)合物與C?F?B(OH)?即使在低溫且無(wú)外加堿條件下仍能快速生成聯(lián)苯的反應(yīng),證實(shí)了配位不飽和有機(jī)鈀陽(yáng)離子參與硼酸的轉(zhuǎn)金屬化過(guò)程。他們還證明了硼酸可直接與芳基氯化鈀絡(luò)合物、反應(yīng),這與傳統(tǒng)認(rèn)知中鹵代芳烴與硼酸進(jìn)行交叉偶聯(lián)必須加堿的觀點(diǎn)相悖。這些發(fā)現(xiàn)凸顯了低配位有機(jī)金屬陽(yáng)離子在溫和條件下捕獲弱親核試劑的合成潛力,為解決長(zhǎng)期困擾Suzuki?Miyaura偶聯(lián)的“堿基難題”提供了新策略。具體實(shí)驗(yàn)中,使用2,3,6-三氟苯硼酸為反應(yīng)物時(shí),以94%的收率獲得了目標(biāo)偶聯(lián)產(chǎn)物。
與鹵苯的Suzuki?Miyaura偶聯(lián)
Brad P. Carrow等人首次實(shí)現(xiàn)了不穩(wěn)定的多氟芳基硼酸及其頻哪醇酯與溴代(雜)芳烴的普適性Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)。該方法的成功關(guān)鍵在于使用了穩(wěn)定易得的"循環(huán)內(nèi)"預(yù)催化劑Pd(PAd?)(p-FC?H?)Br (1-Br)——該催化劑即使在沒(méi)有強(qiáng)堿或親核試劑的條件下也能立即進(jìn)入催化循環(huán)。使用硼酸頻哪醇酯在室溫下觀察到的快速反應(yīng),與這類試劑在大多數(shù)偶聯(lián)方法中普遍存在的惰性形成鮮明對(duì)比,這凸顯了PAd?配位絡(luò)合物優(yōu)異的反應(yīng)活性。該方法還能以穩(wěn)定高產(chǎn)率合成有機(jī)電子學(xué)中常見(jiàn)的多種多氟(雜)芳烴結(jié)構(gòu)單元。研究進(jìn)一步證實(shí):通過(guò)采用具有更高轉(zhuǎn)金屬反應(yīng)活性的催化劑,即使在無(wú)堿或弱堿條件下也能實(shí)現(xiàn)高效的Suzuki-Miyaura催化偶聯(lián)。
硝化反應(yīng)
Dmitry Katayev等人[3]開(kāi)發(fā)了光催化和無(wú)金屬催化兩種策略,利用非金屬型、穩(wěn)定且可循環(huán)的硝化試劑,實(shí)現(xiàn)了從相應(yīng)(雜)芳基硼酸制備硝基(雜)芳烴化合物。兩種溫和反應(yīng)條件均展現(xiàn)出廣泛底物適用性,可兼容多種芳基官能團(tuán),并能夠制備五元和六元硝基雜環(huán)化合物。該反應(yīng)可放大至克級(jí)規(guī)模且收率未見(jiàn)降低。具體實(shí)例展示中,以2,3,6-三氟苯硼酸為反應(yīng)原料時(shí),以92%的收率獲得了目標(biāo)產(chǎn)物。
參考文獻(xiàn)
[1] Chen L, Sanchez DR, Zhang B, Carrow BP. “Cationic” Suzuki–Miyaura coupling with acutely base-sensitive boronic acids. Journal of the American Chemical Society. 2017, 139(36):12418-21.
[2] Chen L, Francis H, Carrow BP. An “on-cycle” precatalyst enables room-temperature polyfluoroarylation using sensitive boronic acids. ACS Catalysis. 2018,8(4):2989-94.
[3] Zhang K, Budinská A, Passera A, Katayev D. N-Nitroheterocycles: Bench-stable organic reagents for catalytic ipso-nitration of aryl-and heteroarylboronic acids. Organic letters. 2020,22(7):2714-9.