1,4-Aċidu Phenylenebisboronichuwa kompost organoboron, li ħafna drabi jintuża bħala ligand, katalizzatur u intermedju fis-sintesi organika. Dawn li ġejjin huma diversi metodi sintetiċi komuni:
1. Sintesi tar-reazzjoni tal-katekol u l-aċidu boriku:
Il-katekol u l-aċidu boriku jiġġeneraw aċidu 1,4-Phenylenebisboronic permezz ta' reazzjoni ta' sostituzzjoni taħt kundizzjonijiet alkalini. Ir-reazzjoni normalment titwettaq meta l-proporzjon molari tar-reaġenti huwa 2:3, u bl-użu ta 'kundizzjonijiet bażiċi bħal idrossidu tas-sodju, karbonat tas-sodju jew triethylamine. L-ekwazzjoni tar-reazzjoni parzjali hija kif ġej:
2C6H4(OH)2flimkien ma '3H3BO3flimkien ma' 6NaOH → C6H4(OH)2B(OH)2C6H4flimkien ma' 6Na2BO3flimkien ma '9H2O
1,4-Aċidu Phenylenebisboronic huwa molekula organika li fiha żewġ gruppi ta 'aċidu boronic, li jistgħu jintużaw biex jiġu sintetizzati molekuli organiċi li fihom ċrieki tal-benżin. Normalment, l-aċidu 1,4-Phenylenebisboronic jista 'jiġi sintetizzat billi jirreaġixxi l-catechol u l-aċidu boriku.
Passi ta' reazzjoni:
1.1. L-ewwel, ħallat u ħawwad boric acid tetrahydroboron dioxide (B2O3•H2O) u catechol, u żid ammont xieraq ta’ karbonat tas-sodju (Na2KO3) biex taġġusta l-valur tal-pH tar-reazzjoni;
1.2. Fit-taħlita, żid palladium chloride (PdCl2) u ligand tal-fosfina li jinħall fl-ilma. Il-ligand tal-fosfina użat b'mod komuni huwa triphenylphosphine (PPh3) jew tri(p-toluenesulfonyl)fosfina (PTSA). Wara li żżid dawn il-katalisti fit-taħlita, tista 'tiġi promossa r-reazzjoni ta' kondensazzjoni ta 'catechol u aċidu boriku, u l-enerġija ta' attivazzjoni tar-reazzjoni tista 'titnaqqas;
1.3. It-taħlita ta 'reazzjoni jeħtieġ li titwettaq f'temperatura xierqa, ġeneralment bejn 60 grad u 80 grad, u l-ħin ta' reazzjoni huwa minn 4 sigħat sa 12-il siegħa. Il-proċess ta' reazzjoni xi drabi jitwettaq taħt atmosfera inerta;
1.4. Wara r-reazzjoni, il-prodott tar-reazzjoni jiġi ttrattat b'aċidu dilwit biex jippreċipita 1,4-Phenylenebisboronic acid. Il-prodott ta 'reazzjoni jeħtieġ ukoll li jiġi ffiltrat u mnixxef biex jinkiseb prodott kristallizzat;
Bħala konklużjoni, ir-reazzjoni ta 'catechol u aċidu boriku biex jissintetizza 1,4-Phenylenebisboronic acid tinkludi li żżid catechol u aċidu boriku fit-taħlita tal-katalist, taġġusta l-valur tal-pH u twettaq reazzjoni ta' kondensazzjoni f'temperatura xierqa, wara li r-reazzjoni tkun ikkompletat, l-aċidu dilwit jintuża biex ix-Xogħol, il-filtrazzjoni u t-tnixxif jagħtu l-prodott kristallin.
2. Sinteżi tar-reazzjoni ta 'aryl azobenzene u aċidu boronic:
Aryl azobenzene jirreaġixxi man-nitritu tas-sodju biex jiġġenera kompost aril diazonium, u aktar jirreaġixxi ma 'aċidu boriku taħt kundizzjonijiet alkalini biex jikseb 1,4-Phenylenebisboronic acid. Il-metodu juża mezz alkalin bħal karbonat tas-sodju, idrossidu tas-sodju jew triethylamine, u ġeneralment jitwettaq meta l-proporzjon molari tar-reaġenti huwa 1:2. L-ekwazzjoni tar-reazzjoni parzjali hija kif ġej:
C6H4(N2)2flimkien ma '2H3BO3flimkien ma' 2NaOH → C6H4(N2)B(OH)2C6H4flimkien ma' 2NaNO2flimkien ma '2H2O
Il-passi tas-sinteżi huma kif ġej:
Pass 1: Sinteżi ta 'Phenylazobenzene:
Phenylazobenzene jista 'jiġi ppreparat permezz ta' reazzjoni ta 'akkoppjar azo. L-ewwel, l-anilina nitrosata hija ppreparata billi tħoll l-anilina fl-aċidu HCl u tirreaġixxi man-nitrat tas-sodju. Sussegwentement, l-anilina nitrosata hija kkonvertita f'intermedjarju ta 'azobenzene, u l-prodott Phenylazobenzene jinkiseb permezz ta' reazzjoni ta 'tnaqqis.
Pass 2: Reazzjoni ta 'aċidu boriku u Phenylazobenzene:
Żid l-aċidu boriku u Phenylazobenzene fir-reċipjent tar-reazzjoni, ħallat u saħħan bil-mod għal madwar 80 grad, u kompli saħħan sakemm ir-reazzjoni tkun kompluta wara li r-reaġenti jkunu kompletament reazzjoni. Wara li r-reazzjoni tkun intemmet, 1,4-aċidu Phenylenebisboronic jinkiseb bit-tkessiħ u l-filtrazzjoni. Il-mekkaniżmu ewlieni tar-reazzjoni huwa li l-aċidu boriku jirreaġixxi mal-Phenylazobenzene biex jiġġenera intermedju, u mbagħad l-intermedjarju jgħaddi minn trasferiment u eliminazzjoni biex jiġġenera 1,4-Phenylenebisboronic acid.
Il-vantaġġ ta 'din ir-reazzjoni huwa li l-kundizzjonijiet ta' reazzjoni huma ħfief, huwa adattat għal sinteżi fuq skala kbira, u jista 'jintuża biex jissintetizza komposti organoboron oħra.
3. Sinteżi ta 'reazzjoni ta' benzaldehyde u aċidu boriku:
Il-Benzaldehyde u l-aċidu boronic jiġġeneraw 1,4-Phenylenebisboronic acid permezz tal-pass tat-tul tal-metossilazzjoni taħt kundizzjonijiet bażiċi. Ir-reazzjoni tuża mezz bażiku bħal karbonat tas-sodju, idrossidu tas-sodju jew triethylamine, u ġeneralment titwettaq meta l-proporzjon molari tar-reaġenti huwa 1:2. L-ekwazzjoni tar-reazzjoni parzjali hija kif ġej:
C6H5CHO flimkien ma' 2H3BO3 flimkien ma' 2NaOH → C6H4(BOMe)2C6H4 flimkien ma' 2NaHCO3 flimkien ma' 3H2O
C6H4(BOMe)2C6H4 flimkien ma' HCl → C6H4(OH)2B(OH)2C6H4 flimkien ma' 2MeOH
Passi sperimentali:
Pass 1: Sinteżi tal-kumpless benzaldehyde u dimethylsulfinamide anidru:
Dimethylsulfinamide anidru imnixxef elettrostatikament (5.97 g) ġie miżjud ma 'benzaldehyde (5.0 g) u l-idrossidu tas-sodju katalizzatur (0.73 g) ġie miżjud. Ir-reazzjoni ġiet imbuttata bin-nitroġenu u msaħħna sa jagħli. Wara li rreaġixxiet għal 25 minuta, ġie ffiltrat, u l-filtrat ġie maħsul b'etanol assolut u mbagħad imnixxef biex jinkiseb kumpless ta 'benzaldehyde u dimethylsulfinamide anidru.
Pass 2: ir-reazzjoni ta 'kondensazzjoni bejn benzaldehyde sintetiku u aċidu boriku:
Benzaldehyde u aċidu boriku ġew miżjuda f'klorur tal-metilin li kien fih ammont żgħir ta 'idrossidu tas-sodju fi proporzjon molari ta' 1:1. Wara li tħawwad u tħallat b'virga tal-ħġieġ, saħħan sa 80 grad f'banju ta 'l-ilma b'temperatura kostanti biex tirreaġixxi għal 6 sigħat. Wara r-reazzjoni, aħsel bl-ilma, u mbagħad ikkonċentra s-soluzzjoni b'evaporatur li jdur. Fl-istess ħin, ġie miżjud kloroform (50 mL) biex jinħall is-soluzzjoni u ġiet miżjuda soluzzjoni saturata ta 'klorur tas-sodju, u l-kloroform tneħħa b'evaporatur li jdur. B'dan il-mod, niksbu l-aċidu 1,4-Phenylenebisboronic li neħtieġu.
Pass 3: Separazzjoni tal-estratt tal-kloroform:
Il-prodott ġie estratt mis-soluzzjoni ta 'reazzjoni bil-kloroform, imbagħad iffiltrat u mgħoddi mill-ilma, u l-filtrat ġie estratt bl-isopentane. Iż-żewġ estratti ġew magħquda u evaporati f'evaporatur li jdur biex jinkiseb prodott solidu.
Pass 4: Purifikazzjoni u karatterizzazzjoni tal-prodott:
Is-solidu preċipitat li jirriżulta ġie maħsul bil-metanol, mxarrba fl-ilma sakemm il-pH laħaq 6-7, imbagħad ċentrifugat u mneħħi. Fl-aħħarnett, il-prodott pur 1,4-Phenylenebisboronic acid inkiseb permezz ta 'żejt ta' distillazzjoni volatili rotanti. L-analiżi tal-ispettrometrija tal-massa tal-prodott permezz tal-ispettrofotometru UV-Vis tista 'tikseb il-proprjetajiet kimiċi tagħha, bħall-piż molekulari, l-istruttura molekulari, eċċ.
fil-konklużjoni:
Permezz tal-passi ta 'hawn fuq, sintetizzajna b'suċċess il-prodott tal-kondensazzjoni tal-benzaldehyde u l-aċidu boronic, jiġifieri 1,4-Phenylenebisboronic acid. Dan il-metodu huwa sempliċi u ċar, faċli biex topera, u l-effett huwa tajjeb, u jista 'jinkiseb prodott nadif u pur. Għandu ċerta prattikabilità u prospett ta 'applikazzjoni.
4. Sinteżi ta 'reazzjoni ta' o-aminophenylboronic acid u thiosulfuric acid:
L-aċidu antraniliku u l-aċidu tiosulfuriku jirreaġixxu taħt il-katalisi tar-ram biex jiġġeneraw aċidu 1,4-Phenylenebisboronic. Ir-reazzjoni normalment titwettaq meta l-proporzjon molari tar-reaġenti huwa 1:1, bl-użu tal-benżin bħala solvent. L-ekwazzjoni tar-reazzjoni parzjali hija kif ġej:
C6H4(NH2)B(OH)2C6H4 flimkien ma' Cu plus 1/2 (S2O6)2- → C6H4(OH)2B(OH)2C6H4 flimkien ma' CuSO4 flimkien ma' 1/2(S2O6)2-
Il-passi bażiċi:
1. Sinteżi ta 'aċidu o-diborobenzoic:
Żid l-aċidu benżojku, l-aċidu boriku u l-aċidu sulfuriku fil-kamra tar-reazzjoni, ħawwad u ħawwad, u saħħan sakemm titlesta r-reazzjoni. It-taħlita ta 'reazzjoni hija mkessħa u l-ilma huwa miżjud, u l-prodott huwa naturali u mbagħad imnixxef biex jinkiseb aċidu o-diboronic.
2. Introduzzjoni ta 'gruppi amminiċi:
Żid l-aċidu o-diborobenzoic u l-ilma ta 'l-ammonja fit-taħlita ta' reazzjoni flimkien, ħawwad u ħawwad u saħħan biex tikseb l-aċidu o-diborobenzoic b'gruppi amminiċi.
3. Preparazzjoni tar-reazzjoni:
Ħallat u ħawwad o-diborobenzwiric acid zwitterions ma 'gruppi amminiċi u thiosulfuric acid, saħħan u jirreaġixxu biex tikseb il-prodott fil-mira 1, 4-Phenylenebisboronic acid o-aminophenylboronic acid u thiosulfuric acid.
Dan ta 'hawn fuq huwa l-idea bażika u l-passi tal-metodu ta' sinteżi tar-reazzjoni, u d-dettalji tal-kundizzjonijiet sperimentali speċifiċi u t-tekniki sperimentali jistgħu jiġu riferuti għal-letteratura rilevanti.
Fil-qosor, hemm ħafna metodi sintetiċi għal 1,4-Phenylenebisboronic acid, u metodu adattat jista 'jintgħażel skond il-ħtiġijiet differenti. Fost dawn, l-ewwel tliet metodi jużaw l-aċidu boriku bħala materja prima, li hija sempliċi u faċli biex tinkiseb, iżda ġeneralment teħtieġ ħinijiet u kundizzjonijiet itwal ta 'reazzjoni. Ir-raba 'metodu jeħtieġ katalizzatur tar-ram u juża aċidu tiosulfuriku bħala materja prima importanti, iżda r-reazzjoni hija sensittiva għall-arja u teħtieġ ħiliet sperimentali tas-sengħa.