85107-54-6 / 4-羧基-2-硝基苯硼酸的制備

背景及概述

芳基硼酸在有機(jī)合成中具有廣泛的應(yīng)用。由于芳基硼酸在空氣中性質(zhì)穩(wěn)定，有芳基硼酸參加的反應(yīng)，易操作，所以芳基硼酸一直受到化學(xué)工作者的青睞。4-羧基-2-硝基苯硼酸英文名稱：4-Carboxy-2-nitrophenylboronic acid，中文別名：2-硝基-4-羧基苯硼酸，CAS號(hào)：85107-54-6，分子式：C7H6BNO6，分子量：210.937，外觀與性狀：灰白色結(jié)晶，密度：1.62 g/cm3，沸點(diǎn)：487.1ºC at 760 mmHg，熔點(diǎn)：265-268ºC。

制備

芳基硼酸合成方法較多，1．傳統(tǒng)的合成方法：傳統(tǒng)的合成方法利用格氏試劑或有機(jī)鋰試劑在低溫的條件下與三氟化硼乙醚溶液或硼酸酯反應(yīng)制備芳基硼酸；2．“一鍋法”合成芳基硼酸和二芳基硼酸，利用有機(jī)鹵化物、鎂粉、三氟化硼乙醚溶液在室溫下進(jìn)行“一鍋”反應(yīng)，高產(chǎn)制備三烷基硼烷。4-羧基-2-硝基苯硼酸可以4-羧基-苯硼酸為起始物料，經(jīng)硝化反應(yīng)制備[1]。4-羧基-2-硝基苯硼酸的合成反應(yīng)式如下圖：

圖1 4-羧基-2-硝基苯硼酸的合成反應(yīng)式

實(shí)驗(yàn)操作：

方法一、

在帶有回流冷凝管、溫度計(jì)的三口瓶中加入4-羧基-苯硼酸、濃硫酸、硝酸，磁力攪拌進(jìn)行反應(yīng)，在103℃ 下4-羧基-苯硼酸開始溶解，然后繼續(xù)升溫至120℃反應(yīng)2小時(shí)，薄層色譜檢測(cè)反應(yīng)進(jìn)度，待反應(yīng)結(jié)束時(shí)，冷卻，過濾，濾餅用乙醚洗滌、抽濾，烘干得灰色針狀晶體4-羧基-2-硝基苯硼酸。

方法二、

將發(fā)煙濃硝酸慢慢滴加到4-羧基-苯硼酸和濃硫酸組成的溶液中，保持強(qiáng)烈攪拌，并用冰鹽恒溫水浴保持反應(yīng)溫度不超過0℃，滴加過程中反應(yīng)液越來越稠，并有固體析出。滴加完畢后，在0℃下攪拌3.5小時(shí)，后期溶液變稀，顏色逐漸變?yōu)槌壬?。然后將溶液慢慢倒入碎冰中，并?qiáng)烈攪拌，待冰融化后立即過濾出白色晶體，用冰水洗滌至出水中性后，再用少量的冰甲醇淋洗，真空60℃下干燥至恒重，得到白色的4-羧基-2-硝基苯硼酸晶體。

參考文獻(xiàn)

[1] Journal of the American Chemical Society, , vol. 81, p. 3017