Àcid borònic

Estructura general d'un àcid borònic, on R és un substituent.

Un àcid borònic és un àcid bòric alquil o aril-substituït. Poden actuar com a àcids de Lewis. Un dels seus usos principals és en l'acoblament de Suzuki

Estructura i síntesi

El 1860, Edward Frankland va ser el primer a denunciar la preparació i l'aïllament d'un àcid borònic. L'àcid etilborònic es va sintetitzar mitjançant un procés de dues etapes. Primer, el dietilzinc i el borat de trietil van reaccionar per produir trietilboran. Aquest compost després s'oxida a l'aire per formar àcid etilborònic.^[1][2][3] Actualment, hi ha diverses vies sintètiques en ús comú, i hi ha molts àcids borònics estables en l'aire comercialment.

Els àcids borònics tenen normalment punts de fusió elevats. Són propensos a formar anhídrids per pèrdues de molècules d'aigua, normalment per donar tríglers cíclics.

Exemples d'àcids borònics

Àcid borònic	Grup	Estructura	Massa molar	Número CAS	Punt de fusió °C
Àcid fenilboronic	Fenil		121.93	98-80-6	216–219
Àcid tenilboronic-2	Tiofè		127.96	6165-68-0	138–140
Àcid metilboronic	Metil		59.86	13061-96-6	91–94
Àcid propenilboronic-cis	propè		85.90	7547-96-8	65–70
Àcid propenilboronic-trans	propè		85.90	7547-97-9	123–127

Síntesi

Els àcids borònics es poden obtenir mitjançant diversos mètodes. La forma més comuna és la reacció de compostos organometàlics basats en liti o magnesi (Grignards) amb èsters de borat.^[4][5] Per exemple, l'àcid fenilborònic es produeix a partir del bromur de fenilmagnesi i del borat de trimetil seguit d'hidròlisi.^[6]

PhMgBr + B(OMe)₃ → PhB(OMe)₂ + MeOMgBr

PhB(OMe)₂ + H₂O → PhB(OH)₂ + MeOH

Un altre mètode és la reacció d'un arilsilà (RSiR₃) amb tribromur de bor (BBr₃) en una transmetació a RBBr₂ seguida d'hidròlisi àcida.

Un tercer mètode consisteix en la reacció catalitzada per paladiu d'halogenurs d'aril i triflats amb èsters diboronílics en una reacció d'acoblament. Una alternativa als èsters d'aquest mètode és l'ús d'àcid diborònic o tetrahidroxidiboron ([B(OH₂)]₂).^[7][8]

Àcids borònics en química orgànica

Reacció de Suzuki

Article principal: Reacció de Suzuki

Els àcids borònics s'utilitzen a la reacció d'acoblament de Suzuki, en la qual reaccionen amb un halur arílic o vinílic per formar un enllaç carboni-carboni.

Reacció de Suzuki

Referències

1. «Vorläufige Notiz über Boräthyl». Justus Liebigs Ann. Chem., 115, 3, 1860, pàg. 319. DOI: 10.1002/jlac.18601150324.
2. «On Boric Ethide». Proceedings of the Royal Society, 10, 1860, pàg. 568–570. DOI: 10.1098/rspl.1859.0112.
3. Frankland, E. «On a new series of organic compounds containing boron». J. Chem. Soc., 15, 1862, pàg. 363–381. DOI: 10.1039/JS8621500363.
4. Dennis G. Hall. Boronic Acids. Wiley, 2005. ISBN 978-3-527-30991-7. 
5. (1999) "(2S,3S)-(+)-(3-Phenylcyclopropyl)methanol". Org. Synth. 76: 86; Coll. Vol. 10: 613. 
6. (1959) "Benzeneboronic anhydride". Org. Synth. 39: 3; Coll. Vol. 4: 68. 
7. Pilarski, Lukasz T.; Szabó, Kálmán J. «Palladium-Catalyzed Direct Synthesis of Organoboronic Acids». Angewandte Chemie International Edition, 50, 36, 2011, pàg. 8230–8232. DOI: 10.1002/anie.201102384. PMID: 21721088.
8. Molander, Gary A.; Trice, Sarah L. J.; Dreher, Spencer D. «Palladium-Catalyzed, Direct Boronic Acid Synthesis from Aryl Chlorides: A Simplified Route to Diverse Boronate Ester Derivatives». Journal of the American Chemical Society, 132, 50, 2010, pàg. 17701–17703. DOI: 10.1021/ja1089759. PMC: 3075417. PMID: 21105666.

Enllaços externs

• Base de dades d'àcids borònics (anglès)