85107-54-6 / 4-羧基-2-硝基苯硼酸的制備

背景及概述

芳基硼酸在有機合成中具有廣泛的應用。由于芳基硼酸在空氣中性質穩定，有芳基硼酸參加的反應，易操作，所以芳基硼酸一直受到化學工作者的青睞。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：85107-54-6，分子式：C7H6BNO6，分子量：210.937，外觀與性狀：灰白色結晶，密度：1.62 g/cm3，沸點：487.1ºC at 760 mmHg，熔點：265-268ºC。

制備

芳基硼酸合成方法較多，1．傳統的合成方法：傳統的合成方法利用格氏試劑或有機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，利用有機鹵化物、鎂粉、三氟化硼乙醚溶液在室溫下進行“一鍋”反應，高產制備三烷基硼烷。4-羧基-2-硝基苯硼酸可以4-羧基-苯硼酸為起始物料，經硝化反應制備[1]。4-羧基-2-硝基苯硼酸的合成反應式如下圖：

圖1 4-羧基-2-硝基苯硼酸的合成反應式

實驗操作：

方法一、

在帶有回流冷凝管、溫度計的三口瓶中加入4-羧基-苯硼酸、濃硫酸、硝酸，磁力攪拌進行反應，在103℃ 下4-羧基-苯硼酸開始溶解，然后繼續升溫至120℃反應2小時，薄層色譜檢測反應進度，待反應結束時，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，保持強烈攪拌，并用冰鹽恒溫水浴保持反應溫度不超過0℃，滴加過程中反應液越來越稠，并有固體析出。滴加完畢后，在0℃下攪拌3.5小時，后期溶液變稀，顏色逐漸變為橙色。然后將溶液慢慢倒入碎冰中，并強烈攪拌，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

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