Ácido fenilborónico o el ácido bencenoborónico , abreviado como PhB (OH) 2 en donde Ph es el grupo fenilo C 6 H 5 -, es un ácido borónico que contiene un fenilo sustituyente y dos hidroxilo grupos unidos a boro . El ácido fenilborónico es un polvo blanco y se usa comúnmente en síntesis orgánica . Los ácidos borónicos son ácidos de Lewis suaves que generalmente son estables y fáciles de manejar, lo que los hace importantes para la síntesis orgánica.
Nombres | |
---|---|
Nombre IUPAC preferido Ácido fenilborónico | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEBI | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
DrugBank | |
Tarjeta de información ECHA | 100.002.456 |
Número CE |
|
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
| |
| |
Propiedades | |
C 6 H 7 BO 2 | |
Masa molar | 121,93 g / mol |
Apariencia | polvo blanco a amarillo |
Olor | inodoro |
Punto de fusion | 216 ° C (421 ° F; 489 K) |
10 g / L (20 ºC) [1] | |
Solubilidad | soluble en éter dietílico , etanol |
Acidez (p K a ) | 8.83 |
Estructura | |
planar | |
Termoquímica | |
-719,6 kJ / mol | |
Peligros | |
Ficha de datos de seguridad | [1] |
Frases R (desactualizadas) | 22 |
Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
LD 50 ( dosis media ) | 740 mg / ml (rata, oral) |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Propiedades
El ácido fenilborónico es soluble en la mayoría de los disolventes orgánicos polares y es poco soluble en hexanos y tetracloruro de carbono . Este compuesto plano tiene una simetría molecular C 2V idealizada . El átomo de boro tiene hibridación sp 2 y contiene un orbital p vacío . Los cristales ortorrómbicos utilizan enlaces de hidrógeno para formar unidades compuestas por dos moléculas. [2] Estas unidades diméricas se combinan para dar una red ampliada con enlaces de hidrógeno . La molécula es plana con una curvatura menor alrededor del enlace CB de 6,6 ° y 21,4 ° para las dos moléculas de PhB (OH) 2 . [3]
Síntesis
Existen numerosos métodos para sintetizar ácido fenilborónico. Una de las síntesis más comunes utiliza bromuro de fenilmagnesio y borato de trimetilo para formar el éster PhB (OMe) 2 , que luego se hidroliza en el producto. [4]
- PhMgBr + B (OMe) 3 → PhB (OMe) 2 + MeOMgBr
- PhB (OMe) 2 + H 2 O → PhB (OH) 2 + MeOH
Otras rutas a ácido fenilborónico implican electrofílicos boratos a intermedios phenylmetal trampa a partir de haluros de fenilo o de orto dirigida metalación . [3] Los fenilsilanos y fenilestananos se transmetalan con BBr 3 , seguido de hidrólisis para formar ácido fenilborónico. Los haluros o triflatos de arilo se pueden acoplar con reactivos de diboronilo usando catalizadores de metales de transición. La funcionalización aromática de CH también se puede realizar utilizando catalizadores de metales de transición .
Reacciones
La deshidratación de los ácidos borónicos produce boroxinas , los anhídridos triméricos del ácido fenilborónico. La reacción de deshidratación se impulsa térmicamente, a veces con un agente de deshidratación . [5]
El ácido fenilborónico participa en numerosas reacciones de acoplamiento cruzado en las que sirve como fuente de un grupo fenilo. Un ejemplo es la reacción de Suzuki en la que, en presencia de un catalizador y una base de Pd (0) , se acoplan ácido fenilborónico y haluros de vinilo para producir fenil alquenos . [6] Este método se generalizó a una ruta que produce biarilos mediante el acoplamiento de ácido fenilborónico con haluros de arilo.
Los procesos de formación de enlaces CC suelen utilizar ácido fenilborónico como reactivo. Se pueden generar alfa-aminoácidos mediante la reacción no catalizada entre alfa-cetoácidos , aminas y ácido fenilborónico. [7] Se ha demostrado el acoplamiento cruzado de tipo Heck de ácido fenilborónico y alquenos y alquinos. [8]
También se pueden generar aril azidas y nitroaromáticos usando ácido fenilborónico. [3] El ácido fenilborónico también puede halodeboronarse regioselectivamente usando bromo , cloro o yodo acuoso : [9]
- PhB (OH) 2 + Br 2 + H 2 O → PhBr + B (OH) 3 + HBr
Los ésteres borónicos resultan de la condensación de ácidos borónicos con alcoholes . Esta transformación es simplemente la sustitución del grupo hidroxilo por grupos alcoxi o ariloxi . [3] Esta reacción reversible comúnmente se convierte en producto mediante el uso de un aparato Dean-Stark o un agente de deshidratación para eliminar el agua.
- PhB (OH) 2 + 2 ROH ⇌ PhB (OR) 2 + 2 H 2 O
Como una extensión de esta reactividad, PhB (OH) 2 puede usarse como grupo protector para dioles y diaminas . Esta reactividad es la base del uso del ácido fenilborónico como receptor y sensor de carbohidratos, agentes antimicrobianos e inhibidores de enzimas , terapia de captura de neutrones para el cáncer , transporte transmembrana y bioconjugación y marcaje de proteínas y superficie celular. [3]
Ver también
- Ácido 4-nonilfenilborónico
Referencias
- ^ http://m.chemicalbook.com/ChemicalProductProperty_EN_CB5323625.htm
- ^ Rettig SJ, Trotter J (1977). "Cristal y estructura molecular del ácido fenilborónico, C6H5B (OH) 2". Lata. J. Chem . 55 (17): 3071-3075. doi : 10.1139 / v77-430 .
- ^ a b c d e Hall, DG Ácidos borónicos ; WILEY-VCH: Edmonton, Canadá, 2005. ISBN 3-527-30991-8
- ^ Washburn, RM; Levens, E; Albright, CF; Billig, FA (1963). "Anhídrido bencenoborónico" . Síntesis orgánicas .; Volumen colectivo , 4 , p. 68
- ^ Snyder, HR; Kuck, JA; Johnson, JR (1938). "Compuestos organoboro y el estudio de los mecanismos de reacción. Ácidos borónicos alifáticos primarios". Mermelada. Chem. Soc. 60 : 105-111. doi : 10.1021 / ja01268a033 .
- ^ Miyaura, N .; Suzuki, A. (1979). "Síntesis estereoselectiva de (E) -alquenos arilados por reacción de alqu-1-enilboranos con haluros de arilo en presencia de catalizador de paladio". J. Chem. Soc., Chem. Comun. (19): 866. doi : 10.1039 / C39790000866 .
- ^ Petasis, NA; Xavialov, IA (1997). "Una síntesis nueva y práctica de α-aminoácidos de ácidos alquenil borónicos". Mermelada. Chem. Soc. 119 (2): 445. doi : 10.1021 / ja963178n .
- ^ Sakai, M .; Hayashi, H .; Miyaura, N. (1998). "Adición catalizada por rodio de ácidos organoborónicos a aldehídos". Angew. Chem. En t. Ed. 37 (23): 3279. doi : 10.1002 / (SICI) 1521-3773 (19981217) 37:23 <3279 :: AID-ANIE3279> 3.0.CO; 2-M . PMID 29711415 .
- ^ Ainley, AD; Challenger, F. (1930). "Estudios del enlace boro-carbono. Parte I. La oxidación y nitración del ácido fenilbórico". J. Chem. Soc. : 2171. doi : 10.1039 / JR9300002171 .
Otras lecturas
- Brown, HC Organic Synthesis via Boranses , Wiley, Nueva York, 1975.
- Matteson, DS Síntesis estereodirigida con organoboranos , Springer, Berlín, 1995 . ISBN 978-3-540-59182-5
- Lappert, MF (1956). "Compuestos orgánicos de boro". Chem. Rev. 56 (5): 959–1064. doi : 10.1021 / cr50011a002 .
- Pelter, A .; Smith, K .; Brown, HC Borane Reagents , Academic Press, Nueva York, 1988.
- Mikhailov, BM; Bubnov, YN Organoboron Compounds in Organic Synthesis , Harwood Academics, Glasgow, 1984. ISBN 3-7186-0113-3