一种合成芳基三氟硼酸钾的新方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种合成芳基三氟硼酸钾的新方法，属于硼化学合成技术领域。
【背景技术】
[0002] 金属钯催化的交叉偶联，又称之为Suzuki偶联自1979年被首次报道以来，目前 已经广泛应用于制药、电子工业和先进材料等领域，也成为构建复杂分子必不可少的有效 手段。
[0003] 作为偶联反应的重要原料，硼酸和硼酸酯的合成也一直是化学界关注的焦点，做 为格氏或有机锂试剂与硼酸三甲酯合成硼酸方法的补充，对于某些复杂分子硼酸类化合物 又相继发展出来了：联硼酸频那醇酯、联硼酸新戊二醇酯、联硼酸邻苯二酚酯和联硼酸作为 偶联助剂用来合成相应的硼酸和硼酸酯。同时由于某些硼酸自身存在不稳定性，最近几年 科学家开发出来硼酸的氢氧化锂盐，三氟硼酸钾盐（简称BF 3K),甲基亚胺基二乙酸（简称 MIDA)酯，1，8_二胺基萘（简称DMAN)酯保护等来解决了不稳定硼酸的制备和应用。其中， 目前应用最为成熟的为三氟硼酸钾盐。
[0004] 三氟硼酸钾盐的制备目前主要为从卤待物按照以上方法得到的硼酸或硼酸酯，接 着与氟氢化钾直接反应后得到，或是通过硼酸或硼酸酯与氟化钾/酒石酸反应后得到。做 有最直接有效的一步偶联方法合成，仍没有见到公开资料报道。
【发明内容】
[0005] 为了克服已有合成方法的不足，本发明提供一种合成关键中间体联硼酸三氟硼酸 钾的方法，该合成方法工艺重现性好，操作简便，产率高。采用该新型硼化试剂在与芳基卤 在金属钯存在下发生Suzuki偶联后得到一系列芳基三氟硼酸钾。
[0006] 本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种合成芳基三氟硼酸钾的新方 法，其特征在于包括以下步骤： 第一步：氮气保护下，将四（四氢吡咯）联硼在4-50当量醇或水中回流反应，将生成的 四氢吡咯蒸馏出来，随后减压蒸馏得到四(烷氧基)联硼，接着加入甲醇和4-6当量氟氢化钾 水溶液，室温搅拌反应1-3小时，反应液静置，分出下层，旋干后，加入丙酮打浆，过滤，晾干 后得到联硼酸三氟硼酸钾，产品为白色晶状固体，本步收率为62-85%。
[0007] 第二步：氮气保护下，将联硼酸三氟硼酸钾、芳基卤、催化剂、溶剂与无机碱水溶液 混合，20~IKTC反应过夜，检测反应结束后，娃藻土过滤，减压旋干反应液，加入丙酮后， 过滤掉不溶性固体，滤液再次旋干，加入乙醚或甲基叔丁基醚打浆后得到芳基三氟硼酸 钾，本步收率42-80%。
[0008] 进一步地，在上述技术方案中，所述第一步醇选自：甲醇、乙醇、异丙醇。
[0009] 进一步地，在上述技术方案中，所述第一步选自醇时，减压蒸馏后，得到无色液体 四烷氧基联硼；选自水时，蒸馏出四氢吡咯后，反应液降温，直接过滤得到白色固体四羟基 联硼。
[0010] 进一步地，在上述技术方案中，所述第二步中，芳基选自苯基或取代苯基、呋喃基 或取代呋喃基、噻吩基或取代噻吩基、吡啶或取代吡啶基、吡唑基或取代吡唑基和恶唑或取 代恶唑基、吲哚基或取代吲哚基、咔唑或取代咔唑、吲唑或取代吲唑；卤选自氯、溴或碘。
[0011] 进一步地，在上述技术方案中，所述第二步中，催化剂需提前制备，选自Pd(0Ac)2、 Pd2 (dba) 3、PdCl2(CH3CN)2' PdCl2 (PhCN) 2与 Cy 3P、i-Bu3P、X-Phos、S-Phos 和苯乙胺、联 苯-2_胺二者任意组合反应。
[0012] 进一步地，在上述技术方案中，所述第二步中，所述无机碱选自氟化钾、磷酸钾、碳 酸钾或醋酸钾。
[0013] 进一步地，在上述技术方案中，所述第二步中，溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、四氢 呋喃、二氧六环、二甲基亚砜或二甲基甲酰胺。
[0014] 进一步地，在上述技术方案中，所述第二步中，联硼酸三氟硼酸钾、芳基卤、钯催化 剂、无机碱的摩尔比为1-2:1:0. 01-0. 03:1. 5-3。
[0015] 所述整个反应都需要在惰性气体如氩气、氮气等保护下进行反应。
[0016] 发明有益效果： 该方法所得到的新型硼化试剂联硼酸三氟硼酸钾，稳定性好，对空气和湿气不敏感，敞 口放置三个月性质无任何变化。采用该试剂一步就可以偶联后得到芳基三氟硼酸钾，避免 了以往合成方法中需要经过两步才能获得的缺点，提供了一条更简便、直接高效合成该类 化合物的途径。
[0017] 以往采用先成硼酸再加氟氢化钾的制备芳基三氟硼酸钾的方法中，不可避免地会 产生氟化氢对玻璃产生严重的腐蚀。采用联硼酸三氟硼酸钾偶联反应得到芳基三氟硼酸钾 的方法，即使重复多次使用，玻璃仪器依然完好。
[0018]
【具体实施方式】： 实施例1: 联硼酸三氟硼酸钾的合成： 氮气保护下，在配备有滴加和回流装置的三口瓶内，加入四（四氢吡咯）联硼（〇. 15摩 尔）和18-20当量无水乙醇，升温至回流反应。回流约1-2小时后，开始更换为常压蒸馏装 置，将反应过程中生成四氢吡咯蒸馏出来，此时乙醇溶剂也会同时被带出，整个蒸馏过程中 需要从滴加漏斗中补充乙醇。待蒸馏出来的溶剂中不再含有四氢吡咯时，取反应液气相检 测确认反应完全，此时降温后，减压精馏后得到25. 9克无色液体，HNMR和GC-MS确认为四 (乙氧基）联硼。加入120毫升甲醇，搅拌均匀后，再加入KHF2水溶液（0. 54摩尔），室温下 搅拌1小时，体系静置后分层，小心分出下层后，减压蒸馏至干。加入丙酮打浆后过滤，得到 21. 5克白色晶状固体联硼酸三氟硼酸钾，总收率67%，nBNMR(DMS0-d6, 128MHz) :0. 60ppm。
[0019] 实施例2: 联硼酸三氟硼酸钾的合成： 氮气保护下，在配备有滴加和回流装置的三口瓶内，加入四（四氢吡咯）联硼（〇. 1摩 尔）和50-60倍去离子水，升温至KKTC回流反应。回流1. 5小时后，更换为常压蒸馏装置， 将反应过程中生成四氢吡咯蒸馏出来，待不再用四氢吡咯蒸出时，将反应液冷却至室温，此 时有固体析出，过滤干燥后得到8. 5克白色固体四羟基联硼，HNMR纯度98%以上，与文献 一致。加入45毫升甲醇，室温搅拌至完全溶解后（大约需要10-15分钟），再加入KHF 2水溶 液（0. 38摩尔），室温下搅拌1小时，体系静置后分层，小心分出下层后，减压蒸馏至干。加 入丙酮打浆后过滤，得到15. 8克白色固体联硼酸三氟硼酸钾，总收率74%，nBNMR(DMS0-d6， 128MHz):0. 48ppm〇
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