苯硼酸

苯硼酸，縮寫為PhB(OH)2，其中Ph是苯基C6H5-，是一種含有一個苯基取代基和兩個連接到硼的羥基的硼酸。苯硼酸是一種白色粉末，通常用于有機合成。硼酸是溫和的劉易斯酸，通常很穩定，容易處理，因此對有機合成很重要。

苯硼酸可溶于大多數極性有機溶劑，在己烷和四氯化碳中的溶解度很低。這種平面化合物具有理想化的C2V分子對稱性。硼原子是sp2雜化的，包含一個空p軌道。正菱形晶體利用氫鍵形成由兩個分子組成的單元。這些二聚體單元被組合起來，得到一個擴展的氫鍵網絡。該分子是平面的，兩個PhB(OH)2分子的C-B鍵周圍有6.6°和21.4°的小彎曲。合成苯硼酸的方法有很多。最常見的合成方法之一是使用苯基溴化鎂和硼酸三甲酯形成PhB(OME)2酯，然后水解成產品。PhMgBr+B（OME）3→PhB（OME）2+MeOMgBrPhB（OME）2+H2O→PhB（OH）2+MeOH通往苯硼酸的其他路線涉及親電的硼酸鹽，以捕獲來自苯基鹵化物或定向正金屬化的苯基金屬中間物。苯基硅烷和苯基硅烷與BBr3發生轉金屬反應，隨后水解形成苯硼酸。芳基鹵化物或三氟化物可以用過渡金屬催化劑與二硼酰試劑進行偶聯。芳香族的C-H功能化也可以用過渡金屬催化劑完成。

硼酸的脫水反應可以得到硼酸，即苯硼酸的三聚體酸酐。脫水反應是熱驅動的，有時使用脫水劑。苯硼酸參與了許多交叉偶聯反應，在這些反應中，它是一個苯基的來源。一個例子是鈴木反應，在Pd(0)催化劑和堿的存在下，苯硼酸和乙烯基鹵化物耦合產生苯基烯。這種方法被概括為通過苯硼酸與芳基鹵化物偶聯產生雙芳烴的途徑。C-C鍵形成過程通常使用苯硼酸作為試劑。α-氨基酸可以通過α-酮酸、胺和苯硼酸之間的無催化反應來生成。

已經證明了苯硼酸與烯類和炔類的赫克型交叉偶聯。芳基疊氮化物和硝基芳烴也可以從苯硼酸中生成。苯硼酸也可以使用溴、氯或碘水溶液進行區域選擇性鹵代硼化。PhB（OH）2+Br2+H2O→PhBr+B（OH）3+HBr硼酸酯是由硼酸與醇類縮合而成的。這種轉化只是用烷氧基或芳氧基取代了羥基。這種可逆反應通常通過使用Dean-Stark儀器或脫水劑去除水分來驅動產品。PhB（OH）2+2ROH?PhB（OR）2+2H2O作為這種反應性的延伸，PhB(OH)2可以作為二元醇和二元胺的保護基。這種反應性是苯硼酸作為碳水化合物的受體和傳感器、抗菌劑和酶抑制劑、癌癥的中子捕獲療法、跨膜運輸以及蛋白質和細胞表面的生物共軛和標記的基礎。