Boronska kiselina

Opšta struktura boronske kiseline, gde R označava supstituent.

Boronska kiselina je alkil ili aril substituisana borna kiselina koja sadrži vezu ugljenika i bora. Ona pripada velikoj klasi organoborana. Boronske kiseline deluju kao Luisove baze. Njihovo jedinstveno svojstvo je da mogu da formiraju reverzibilne kovalentne komplekse sa šećerima, aminokiselinama, hidroksaminskim kiselinama, etc. (molekulima sa vicinalnim, (1,2) ili povremeno (1,3) supstituisanim Luisovim baznim donorima (alkohol, amin, karboksilat)). pKa boronske kiseline je ~9, ali ona može da formira tetraedralne boronatne komplekse sa pKa ~7. Oni se povremeno koriste u polju molekularnog prepoznavanja za vezivanje saharida za fluorescentnu detekciju ili selektivni transport saharida kroz membrane.

Boronske kiseline se ekstenzivno koriste u organskoj hemiji kao hemijski gradivni blokovi i intermedijari, predominantno putem Suzuki sprezanja. Ključni koncept njene hemije je transmetalacija njenih organskih ostataka na prelazni metal.

Jedinjenje bortezomib koje sadrži boronsku grupu je lek koji se korisit za hemoterapiju. Atom bora u tom molekulu je ključna podstruktura, jer se putem njega blokiraju pojedini proteazomi koji bi inače degradirali proteine.

Boronske kiseline

U prodaji je mnoštvo boronskih kiselina koje su stabilne u prisustvu vazduha. Njih karakteriše visoka tačka topljenja. Pošto boronske kiseline lako gube vodu i formiraju ciklični trimerni anhidrid, prodajni materijal često sadrži znatne količine tog anhidrida. To nema uticaja na reaktivnost.

Primeri boronskih kiselina
Borononska kiselina R Struktura Molarna masa CAS broj Tačka topljenja °C
Fenilboronska kiselina Fenil Phenylboronic acid 121.93 98-80-6 216–219
2-Tienilboronska kiselina Tiofen 2-thienylboronic acid 127.96 6165-68-0 138–140
Metilboronska kiselina Metil methylboronic acid 59.86 13061-96-6 91–94
cis-Propenilboronska kiselina propen cis-propenylboronic acid 85.90 7547-96-8 65–70
trans-Propenilboronska kiselina propen trans-propenylboronic acid 85.90 7547-97-9 123–127

Sinteza

Boronske kiseline se mogu dobiti na nekoliko načina. Najčešće korišćeni način je reakcija organometalnih jedinjenja bazirana na litijumu ili magnezijumu (Grignard) sa boratnim estrima.[1][2][3][4] Na primer, fenilboronska kiselina se formira reakcijom fenilmagnezijum bromida i trimetil borata i naknadnom hidrolizom[5]

PhMgBr + B(OMe)3 → PhB(OMe)2 + MeOMgBr
PhB(OMe)2 + H2O → PhB(OH)2 + MeOH

Još jedan metod je reakcija arilsilana (RSiR3) sa bor tribromidom (BBr3) u transmetalaciji do RBBr2, čemu sledi kiselinska hidroliza.

Treći metod je paladijumom katalizovana reakcija aril halida i triflata sa diboronil estrima u reakciji kuplovanja. Kao alternativa estrima, u ovom metodu se koristi diboronska kiselina ili tetrahidroksidiboron ([B(OH2)]2).[6][7]

Boronski estri (ili boronatni estri)

Boronski estri su estri formirani između boronske kiseline i alkohola.

Poređenje boronskih kiselina i boronskih estara
Jedinjenje Opšta formula Generalna struktura
Boronska kiselina RB(OH)2
Boronski estar RB(OR)2

Jedinjenja se mogu dobiti iz boratnog estra[8] kondenzacijom sa alkoholima i diolima. Fenilboronska kiselina se može samostalno kondenzovati do cikličnog trimera zvanog trifenil anhidrid ili trifenilboroksin.[9]

Primeri boronskih estara
Boronski estar Diol Strukturna formula Molarna masa CAS broj Tačka ključanja (°C)
Pinakolni estar alilboronske kiseline pinakol Allylboronic acid pinacol ester or 2-Allyl-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 168.04 72824-04-5 50–53 (5 mmHg)
Trimetilen glikolni estar fenil boronske kiseline trimetilen glikol Phenyl boronic acid glycol ester or 2-Phenyl-1,3,2-dioxaborinane 161.99 4406-77-3 106 (2 mm Hg)
Diizopropoksimetilboran izopropanol Diisopropoxymethylborane 144.02 86595-27-9 105 -107

Jedinjenja sa petočlanim cikličnim strukturama koja sadrže C–O–B–O–C vezu se nazivaju dioksaborolani, a ona sa šestočlanim prstenovima dioksaborinani.

Napomene

Vidi još

Reference

  1. ^ Boronic Acids. Edited by Dennis G. Hall 2005 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim ISBN 978-3-527-30991-7
  2. ^ Example: Jesper Langgaard Kristensen, Morten Lysén, Per Vedsø, and Mikael Begtrup Günter Seidel and Alois Fürstner Published in Org. Synth. 2005, 81, 134 Org. Synth. 2009, Coll. Vol. 11, 1015 link Архивирано на сајту Wayback Machine (22. март 2012)
  3. ^ Example: Quinoline, 3-(3-pyridinyl)- Wenjie Li, Dorian P. Nelson, Mark S. Jensen, R. Scott Hoerrner, Dongwei Cai, and Robert D. Larsen, Scott E. Denmark, Geoff T. Halvorsen, and Jeffrey M. Kallemeyn Published in Org. Synth. 2005, 81, 89 Org. Synth. 2009, Coll. Vol. 11, 393 Link Архивирано на сајту Wayback Machine (22. март 2012)
  4. ^ "Cyclopropanemethanol, 2-phenyl-, (1S'-trans)-" André B. Charette and Hélène Lebel Kevin Minbiole, Patrick Verhoest, and Amos B. Smith, III Published in Org. Synth. 1999, 76, 86 Org. Synth. 2004, Coll. Vol. 10, 613 Link Архивирано на сајту Wayback Machine (22. март 2012)
  5. ^ Wahsburn, R. M.; Levens, E.; Albright, C. F.; Billig, F. A. (1963). „Benzeneboronic anhydride”. Org. Synth. ; Coll. Vol., 4, стр. 68 
  6. ^ Pilarski, L. T. and Szabó, K. J. (2011), Palladium-Catalyzed Direct Synthesis of Organoboronic Acids. Angewandte Chemie International Edition, 50: 8230–8232. . doi:10.1002/anie.201102384.  Недостаје или је празан параметар |title= (помоћ)
  7. ^ Palladium-Catalyzed, Direct Boronic Acid Synthesis from Aryl Chlorides: A Simplified Route to Diverse Boronate Ester Derivatives Gary A. Molander, Sarah L. J. Trice, Spencer D. Dreher Journal of the American Chemical Society 2010 132 (50), 17701-17703 . doi:10.1021/ja1089759.  Недостаје или је празан параметар |title= (помоћ)
  8. ^ R. L. Kidwell; M. Murphy; S. D. Darling (1973). „Phenols: 6-Methoxy-2-Naphthol”. Org. Synth. ; Coll. Vol., 5, стр. 918 
  9. ^ Robert M. Washburn; Ernest Levens; Charles F. Albright; Franklin A. Billig (1963). „Benzeneboronic Anhydride”. Org. Synth. ; Coll. Vol., 4, стр. 68 

Spoljašnje veze

Boronska kiselina на Викимедијиној остави.