Triacetoxyborohydrid sodný(odkaz:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/sodium-triacetoxyborohydride-cas-56553-60-7.html) je bezbarvá krystalická pevná látka s chemickým vzorcem NaBH(OAc)3, kde BH(OAc)3 znamená triacetoxyborohydrid. Jeho molekulová hmotnost je asi 252,4 g/mol. Při pokojové teplotě má triacetoxyborohydrid sodný vysokou tepelnou a chemickou stabilitu a lze jej skladovat a používat za normálních experimentálních podmínek. Je to činidlo organické syntézy široce používané při redukci, kondenzaci a syntéze heterocyklických sloučenin. Obvykle se syntetizuje několika metodami, z nichž všechny budou podrobně popsány.
Cyklické tetrafenylfosfoniové soli jsou důležité ligandy široce používané v organické syntéze a katalytických reakcích. Existuje mnoho způsobů, jak jej připravit, a jedním z nejběžnějších způsobů je použití triacetoxyborohydridu sodného jako redukčního činidla pro konverzi chlortetrafenylfosfinu na cyklickou tetrafenylfosfinovou sůl.
1. Metoda cyklické tetrafenylfosfinové soli:
Cyklické tetrafenylfosfoniové soli jsou důležité ligandy široce používané v organické syntéze a katalytických reakcích. Existuje mnoho způsobů, jak jej připravit, a jedním z nejběžnějších způsobů je použití triacetoxyborohydridu sodného jako redukčního činidla pro konverzi chlortetrafenylfosfinu na cyklickou tetrafenylfosfinovou sůl. Je to jedna z hlavních metod přípravy triacetoxyborohydridu sodného. Při tomto způsobu se jako suroviny používají trifenylfosfin a triacetoxybortriethylester a v přítomnosti tributylaluminiumhydridu a hydroxyethyltrifenylfosfinu dochází k redukční reakci za vzniku triacetoxyborohydridu sodného.
Níže jsou uvedeny podrobné kroky přípravy:
1.1. Příprava laboratorních podmínek:
Nejprve je nutné připravit vybavení a reagencie potřebné pro laboratoř, včetně tetrafenylfosfinu, bromidu měďnatého, kyseliny octové, síranu sodného, petroletheru a absolutního etanolu.
1.2. Příprava chlortetrafenylfosfinu:
Tetrafenylfosfin ({{0}}},5 mol) se rozpustí v suchém petroletheru (100 ml), přidá se chlorid železnatý (1,2 mol) a jód (0,1 mol) a nechá se reagovat při teplotě místnosti po dobu 12 hodin. Po ukončení reakce se rozpouštědlo a nezreagované nečistoty odstraní rotačním odpařováním, čímž se získá chlortetrafenylfosfinový produkt.
1.3. Syntéza cyklické tetrafenylfosfinové soli:
Vezměte vhodné množství chlortetrafenylfosfinu ({{0}},1 mol), bromidu měďnatého (0,5 mol) a kyseliny octové (0,3 mol) a vmíchejte suchý petrolether, aby se důkladně promíchal. Poté byl pomalu přidán triacetoxyborohydrid sodný (0,15 mol), přičemž míchání pokračovalo. Poté, co byla reakce prováděna po dobu 20 hodin, bylo rozpouštědlo a nezreagovaná reakční činidla odstraněna na rotační odparce, čímž byla získána bílá sraženina.
1.4. Čištění cyklických tetrafenylfosfinových solí:
Výsledná bílá sraženina byla resuspendována v absolutním ethanolu, zfiltrována, aby se odstranily nečistoty, a poté znovu podrobena rotačnímu odpařování, aby se získala čistá cyklická tetrafenylfosfinová sůl jako produkt. Nakonec byla stanovena jeho čistota a struktura pomocí stanovení bodu tání.
Reakční rovnice je následující:
B(OAc)3 plus 3Ph3P plus 3EtOH → NaBH(OAc)3 plus 3Ph3PO plus 3EtOAc
Způsob syntézy má výhody vysokého výtěžku, mírných reakčních podmínek a snadného ovládání. Vzhledem k vysoké ceně surovin jsou však výrobní náklady poměrně vysoké.
2. Metoda kyseliny borité a ethyljodidu:
Isopropylborooxid (isopropoxyboran), což je další důležité organické syntetické činidlo, lze připravit reakcí kyseliny borité a jodethanu s triacetoxyborohydridem sodným. Je to také jedna z běžně používaných metod pro přípravu triacetoxyborohydridu sodného. Metoda je založena na alkylofilitě ethyljodidu, přímo reaguje kyselina boritá a ethyljodid za vzniku trijodethylborátu a poté se získá triacetylborohydrid sodný redukční reakcí sodíku.
Reakční rovnice je následující:
H3BO3plus 3I(C2H5) → B(I(C2H5))3plus 3h2O
B(I(C2H5))3plus 3NaH → NaBH(OAc)3plus 3C2H5I
Níže jsou uvedeny podrobné kroky přípravy:
2.1. Příprava laboratorních podmínek:
Nejprve je třeba připravit vybavení a činidla potřebná pro laboratoř, včetně ethyljodidu, kyseliny borité, absolutního ethanolu, dichlormethanu, isopropanolu atd.
2.2. Příprava triacetoxyborohydridu sodného:
Triacetylborohydrid sodný je důležitým redukčním činidlem v této reakci a způsob jeho přípravy lze odkazovat na jinou literaturu nebo obchodní časopisy. Jednoduše řečeno, triacetylborohydrid sodný lze získat reakcí trifenylfosfinhydridu sodného a acetanhydridu.
2.3. Příprava reakčního činidla kyselina boritá/jodethan:
Kyselina boritá (0,5 mol) se rozpustí v absolutním ethanolu (50 ml), po míchání se přidá jodethan (1 mol), míchá se a znovu se důkladně promíchá, aby se získal reakční produkt kyselina boritá/jodethan.
2.4. Příprava isopropoxyboranu:
Isopropanol (10 ml) se rozpustí v absolutním ethanolu (50 ml), přidá se reakční složka kyselina boritá/jodethan a poté se pomalu přikape triacetoxyborohydrid sodný (5,5 g), přičemž se pokračuje v míchání. Reakce byla prováděna při normální teplotě po dobu přibližně 30 minut a poté byla vařena po dobu 20 minut. Po reakci byl produkt vyjmut a promyt třikrát dichlormethanem, aby se odstranily nečistoty a získal se čistý isopropoxyboran.
2.5. Identifikace isopropoxyboranu:
Produkt byl identifikován a charakterizován různými způsoby, jako je NMR a IR. Například v jeho 1H NMR spektru je signál s chemickým posunem asi 0,8 ppm, což je signál isopropylové skupiny; současně existuje signál s chemickým posunem asi 3,5 ppm, což je signál O-isopropylové skupiny. V jeho IR spektru jsou také charakteristické vibrační špičky protahování CO a vrcholy vibrací roztahování BO.
Závěrem lze říci, že isopropoxyboran lze účinně připravit reakcí kyseliny borité a ethyljodidu s triacetoxyborohydridem sodným. Tato metoda má výhody jednoduchého provozu, nevyžaduje speciální reakční podmínky, vysokou účinnost a vysoký výtěžek a je široce používána v organické syntéze.
3. Hydroborátová metoda:
Hydroborátová metoda je další běžnou metodou přípravy triacetylborohydridu sodného. Aktivnější redukční činidlo lze připravit použitím reakce hydrogenovaného boritanu a triacetoxyborohydridu sodného, který má silnější redukční schopnost než triacetylborohydrid sodný a má lepší selektivní redukci pro různé funkční skupiny. Způsob využívá redukovatelnost boritanu a boritan se redukuje na odpovídající borohydrid v přítomnosti vodíku a poté reaguje s acetoxylačním činidlem za získání triacetoxyborohydridu sodného.
Reakční rovnice je následující:
B(OAc)3plus 4h2 → B2H6plus 3C2H5ACH
B2H6plus 3(NaOAc-3H2O) → 2NaBH(OAc)3plus 3h2
Způsob syntézy má výhody mírných reakčních podmínek, vysokého výtěžku, vhodný pro velkovýrobu a podobně. Protože však použití vodíku vyžaduje vysoký tlak a speciální reakční zařízení, je operace poměrně těžkopádná.
Níže jsou uvedeny podrobné kroky přípravy:
3.1. Příprava triacetoxyborohydridu sodného:
Triacetylborohydrid sodný je důležitým redukčním činidlem v této reakci a způsob jeho přípravy lze odkazovat na jinou literaturu nebo obchodní časopisy. Jednoduše řečeno, triacetylborohydrid sodný lze získat reakcí trifenylfosfinhydridu sodného a acetanhydridu.
3.2. Příprava methylhydroborátu:
V suchém absolutním ethanolu přidejte methylboritan ({{0}},5 mol) a rovnoměrně míchejte, poté pomalu přikapávejte triacetoxyborohydrid sodný (1,5 mol) a kyselinu octovou (0,3 mol). Po míchání reakčního roztoku po dobu 20 minut byl přemístěn do skleněné nálevky a promyt třikrát dichlormethanem, aby se odstranily nečistoty, a nakonec byl produkt extrahován a vysušen.
3.3. Identifikace methylhydroborátu:
Produkty byly identifikovány a charakterizovány různými prostředky. Produkt může být například potvrzen nukleární magnetickou rezonanční spektroskopií. V jeho 1H NMR spektru jsou dva píky s chemickými posuny přibližně -0,5 a -12 ppm, což jsou signály skupiny BH, a další signály pocházejí z methylesterových a acetylových skupin. . skupina. IR spektrum může zároveň poskytnout základ pro identifikaci a existuje vrchol protahovací vibrace BH ve výšce asi 2400 cm-1.
Závěrem lze říci, že reakcí mezi methylhydroborátem a triacetoxyborohydridem sodným lze účinně připravit účinnější redukční činidla. Tato metoda má výhody jednoduchosti, vysoké účinnosti a vysokého výtěžku a má širokou škálu aplikací v organické syntéze.
4. Metoda kyseliny borooctové:
Metoda borohydridové kyseliny octové je nově vznikající metodou pro přípravu triacetoxyborohydridu sodného. Způsob využívá redukovatelnosti boroacetátu, redukuje boroacetát na odpovídající borohydrid v přítomnosti vodíku a poté získá triacetoxyborohydrid sodný použitím octanu amonného jako acetylačního činidla.
Reakční rovnice je následující:
B(O2C2H5)3plus 4h2 → B2H6plus 3C2H5ACH
B2H6plus 3NH4OAc → NH4BH(OAc)3plus 2(NH4OAc)-H2O
NH4BH(OAc)3plus NaOAc → NaBH(OAc)3plus NH4OAc
Níže jsou uvedeny podrobné kroky přípravy:
4.1. Příprava triacetoxyborohydridu sodného:
Triacetylborohydrid sodný je důležitým redukčním činidlem v této reakci a způsob jeho přípravy lze odkazovat na jinou literaturu nebo obchodní časopisy. Jednoduše řečeno, triacetylborohydrid sodný lze získat reakcí trifenylfosfinhydridu sodného a acetanhydridu.
4.2. Příprava kyseliny boroctové:
Kyselina boritá (0,5 mol) se rozpustí v kyselině octové (30 ml) a dobře se promíchá. Poté byly přidány absolutní ethanol (100 ml) a triacetoxyborohydrid sodný (1,5 mol) a reakční roztok byl míchán po dobu 30 minut. Nakonec byl produkt převeden do skleněné nálevky a promyt třikrát dichlormethanem, aby se odstranily nečistoty, poté byl produkt extrahován a vysušen.
4.3. Identifikace kyseliny boroctové:
Produkty byly identifikovány a charakterizovány různými prostředky. Produkt může být například potvrzen NMR spektroskopií. Jeho 1H NMR spektrum má vrchol s chemickým posunem asi -10 ppm, což je signál skupiny BH, a další signály jsou odvozeny od kyseliny octové a acetylových skupin. Infračervené spektrum může zároveň poskytnout základ pro identifikaci a existuje vrchol protahovací vibrace BH ve výšce asi 2300 cm-1.
Způsob syntézy má výhody vysokého výtěžku, dobré reprodukovatelnosti a ochrany životního prostředí. Nicméně sůl aminokyseliny a octan amonný použité v reakci mohou vést ke snížení povrchové aktivity reaktantu, a tím ovlivnit jeho redukční účinnost a rychlost reakce.
Závěrem lze říci, že triacetoxyborohydrid sodný je důležitým činidlem pro organickou syntézu s širokými vyhlídkami na použití. Může být syntetizován různými způsoby, jako je metoda cyklické tetrafenylfosfinové soli, metoda kyseliny borité a ethyljodidu, metoda hydrogenovaného boritanu a metoda hydrogenované kyseliny borooctové. Každá metoda má své specifické výhody a nevýhody, proto je při samotném výrobním procesu nutné zvolit vhodnou metodu podle konkrétní situace.