Natrio triacetoksiborohidridas(nuoroda:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/snatium-triacetoxyborohydride-cas-56553-60-7.html) yra bespalvė kristalinė kieta medžiaga, kurios cheminė formulė NaBH(OAc)3, kur BH(OAc)3 reiškia triacetoksiborohidridą. Jo molekulinė masė yra apie 252,4 g/mol. Kambario temperatūroje natrio triacetoksiborohidridas pasižymi dideliu terminiu ir cheminiu stabilumu, todėl jį galima laikyti ir naudoti įprastomis eksperimentinėmis sąlygomis. Tai organinės sintezės reagentas, plačiai naudojamas redukuojant, kondensuojant ir sintezuojant heterociklinius junginius. Paprastai jis sintezuojamas keliais metodais, kurie visi bus išsamiai aprašyti.
Ciklinės tetrafenilfosfonio druskos yra svarbūs ligandai, plačiai naudojami organinėje sintezėje ir katalizinėse reakcijose. Yra daug būdų jį paruošti, o vienas iš labiausiai paplitusių būdų yra natrio triacetoksiborohidrido naudojimas kaip reduktorius, chlorotetrafenilfosfinas paverčiamas cikline tetrafenilfosfino druska.
1. Ciklinės tetrafenilfosfino druskos metodas:
Ciklinės tetrafenilfosfonio druskos yra svarbūs ligandai, plačiai naudojami organinėje sintezėje ir katalizinėse reakcijose. Yra daug būdų jį paruošti, o vienas iš labiausiai paplitusių būdų yra natrio triacetoksiborohidrido naudojimas kaip reduktorius, chlorotetrafenilfosfinas paverčiamas cikline tetrafenilfosfino druska. Tai vienas iš pagrindinių natrio triacetoksiborohidrido paruošimo būdų. Taikant metodą, kaip žaliavos naudojami trifenilfosfinas ir triacetoksiborontrietilo esteris, o redukcijos reakcija vyksta dalyvaujant tributilaliuminio hidridui ir hidroksietiltrifenilfosfinui, kad susidarytų natrio triacetoksiborohidridas.
Toliau pateikiami išsamūs paruošimo etapai:
1.1. Laboratorinių sąlygų paruošimas:
Pirmiausia reikia paruošti laboratorijai reikalingą įrangą ir reagentus, tarp kurių yra tetrafenilfosfinas, vario tribromidas, acto rūgštis, natrio sulfatas, petrolio eteris ir absoliutus etanolis.
1.2. Chlorotetrafenilfosfino paruošimas:
Ištirpinkite tetrafenilfosfiną ({0}},5 mol) sausame petroleteryje (100 ml), įpilkite geležies chlorido (1,2 mol) ir jodo (0,1 mol) ir reaguokite kambario temperatūroje 12 valandų. Pasibaigus reakcijai, tirpiklis ir nesureagavusios priemaišos pašalinamos rotaciniu garinimu ir gaunamas chlorotetrafenilfosfino produktas.
1.3. Ciklinės tetrafenilfosfino druskos sintezė:
Paimkite atitinkamą kiekį chlorotetrafenilfosfino ({{0}},1 mol), vario tribromido (0,5 mol) ir acto rūgšties (0,3 mol) ir sumaišykite. išdžiovinkite petroleteriu, kad gerai išmaišytumėte. Tada maišant lėtai pridedama natrio triacetoksiborohidrido (0,15 mol). Reakcijai pasibaigus 20 valandų, tirpiklis ir nesureagavę reagentai buvo pašalinti rotaciniu garinimu, kad gautųsi baltos nuosėdos.
1.4. Ciklinių tetrafenilfosfino druskų valymas:
Susidariusios baltos nuosėdos buvo resuspenduojamos absoliučiame etanolyje, filtruojamos, kad būtų pašalintos priemaišos, o po to dar kartą išgarintos, kad būtų gautas grynas ciklinis tetrafenilfosfino druskos produktas. Galiausiai jo grynumas ir struktūra buvo nustatyti lydymosi temperatūros nustatymu.
Reakcijos lygtis yra tokia:
B(OAc)3 plius 3Ph3P plius 3EtOH → NaBH(OAc)3 plius 3Ph3PO plius 3EtOAc
Sintezės metodo privalumai yra didelis derlius, švelnios reakcijos sąlygos ir lengvas veikimas. Tačiau dėl aukštos žaliavų kainos gamybos savikaina yra gana didelė.
2. Boro rūgšties ir etiljodido metodas:
Izopropilo boro oksidas (izopropoksiboranas), kuris yra dar vienas svarbus organinės sintezės reagentas, gali būti gaunamas reaguojant boro rūgštį ir jodoetaną su natrio triacetoksiborohidridu. Tai taip pat vienas iš dažniausiai naudojamų natrio triacetoksiborohidrido paruošimo būdų. Metodas pagrįstas etilo jodido alkilofiliškumu, tiesiogiai reaguoja į boro rūgštį ir etilo jodidą, kad susidarytų trijodoetilboratas, o po to per natrio redukcijos reakciją gaunamas natrio triacetilborohidridas.
Reakcijos lygtis yra tokia:
H3BO3plius 3I (C2H5) → B(I(C2H5))3plius 3H2O
B(I(C2H5))3plius 3NaH → NaBH(OAc)3plius 3C2H5I
Toliau pateikiami išsamūs paruošimo etapai:
2.1. Laboratorinių sąlygų paruošimas:
Pirmiausia reikia paruošti laboratorijai reikalingą įrangą ir reagentus, įskaitant etilo jodidą, boro rūgštį, absoliutų etanolį, dichlormetaną, izopropanolį ir kt.
2.2. Natrio triacetoksiborohidrido paruošimas:
Natrio triacetilborohidridas yra svarbus reduktorius šioje reakcijoje, o jo paruošimo būdas gali būti pateiktas kitoje literatūroje ar verslo žurnaluose. Paprastais žodžiais tariant, natrio triacetilborohidridą galima gauti reaguojant trifenilfosfino natrio hidridui ir acto rūgšties anhidridui.
2.3. Boro rūgšties/jodoetano reagento paruošimas:
Ištirpinkite boro rūgštį (0,5 mol) absoliučiame etanolyje (50 ml), pamaišę įpilkite jodetano (1 mol), išmaišykite ir vėl gerai išmaišykite, kad gautumėte boro rūgšties/jodetano reakcijos produktą.
2.4. Izopropoksiborano paruošimas:
Izopropanolį (10 ml) ištirpinkite absoliučiame etanolyje (50 ml), įpilkite boro rūgšties/jodetano reagento, tada lėtai įlašinkite natrio triacetoksiborohidrido (5,5 g), toliau maišydami. Reakcija buvo vykdoma normalioje temperatūroje apie 30 minučių, po to virinama 20 minučių. Po reakcijos produktas buvo pašalintas ir tris kartus perplautas dichlormetanu, kad būtų pašalintos priemaišos ir gautas grynas izopropoksiboranas.
2.5. Izopropoksiborano identifikavimas:
Produktas buvo identifikuotas ir apibūdintas įvairiomis priemonėmis, tokiomis kaip BMR ir IR. Pavyzdžiui, jo 1H BMR spektre yra signalas, kurio cheminis poslinkis yra apie 0,8 ppm, o tai yra izopropilo grupės signalas; tuo pačiu metu yra signalas, kurio cheminis poslinkis yra apie 3,5 ppm, o tai yra O-izopropilo grupės signalas. IR spektre taip pat yra būdingos CO tempimo vibracijos smailės ir BO tempimo vibracijos smailės.
Apibendrinant galima pasakyti, kad izopropoksiboraną galima efektyviai paruošti boro rūgšties ir etilo jodido reakcijai su natrio triacetoksiborohidridu. Šio metodo privalumai yra paprastas veikimas, nereikia specialių reakcijos sąlygų, didelis efektyvumas ir didelis išeiga, ir yra plačiai naudojamas organinėje sintezėje.
3. Hidroborato metodas:
Hidroborato metodas yra dar vienas įprastas natrio triacetilborohidrido gavimo būdas. Aktyvesnis reduktorius gali būti pagamintas naudojant hidrinto borato ir natrio triacetoksiborohidrido reakciją, kuris turi stipresnį redukcijos gebą nei natrio triacetilborohidridas ir geriau selektyviai redukuoja skirtingas funkcines grupes. Metodas naudoja borato redukuojamumą, o boratas redukuojamas iki atitinkamo borohidrido dalyvaujant vandeniliui, o po to reaguoja su acetoksilinimo agentu, kad gautų natrio triacetoksiborohidridą.
Reakcijos lygtis yra tokia:
B (OAc)3plius 4H2 → B2H6plius 3C2H5OI
B2H6plius 3 (NaOAc·3H2O) → 2NaBH(OAc)3plius 3H2
Sintezės metodo privalumai yra švelnios reakcijos sąlygos, didelis derlius, tinkamas didelio masto gamybai ir panašiai. Tačiau, kadangi vandenilio naudojimas reikalauja aukšto slėgio ir specialios reakcijos įrangos, operacija yra gana sudėtinga.
Toliau pateikiami išsamūs paruošimo etapai:
3.1. Natrio triacetoksiborohidrido paruošimas:
Natrio triacetilborohidridas yra svarbus reduktorius šioje reakcijoje, o jo paruošimo būdas gali būti pateiktas kitoje literatūroje ar verslo žurnaluose. Paprastais žodžiais tariant, natrio triacetilborohidridą galima gauti reaguojant trifenilfosfino natrio hidridui ir acto rūgšties anhidridui.
3.2. Metilo hidroborato paruošimas:
Į sausą absoliučią etanolį įpilkite metilborato ({{0}},5 mol) ir tolygiai išmaišykite, tada lėtai įlašinkite natrio triacetoksiborohidrido (1,5 mol) ir acto rūgšties (0,3 mol). Po 20 minučių maišymo reakcijos tirpalas perkeltas į stiklinį piltuvą ir tris kartus perplautas dichlormetanu, kad būtų pašalintos priemaišos, o galiausiai produktas ekstrahuojamas ir išdžiovinamas.
3.3. Metilo hidroborato identifikavimas:
Produktai buvo identifikuojami ir apibūdinami įvairiomis priemonėmis. Pavyzdžiui, produktas gali būti patvirtintas branduolinio magnetinio rezonanso spektroskopija. 1H BMR spektre yra dvi smailės, kurių cheminiai poslinkiai yra apie -0,5 ir -12 ppm, kurie yra BH grupės signalai, o kiti signalai gaunami iš metilo esterio ir acetilo grupių. . grupė. Tuo pačiu metu IR spektras taip pat gali būti identifikavimo pagrindas, o BH tempimo vibracijos smailė yra maždaug 2400 cm{7}}.
Apibendrinant galima pasakyti, kad reakcija tarp metilo hidroborato ir natrio triacetoksiborohidrido gali efektyviai paruošti aktyvesnius redukuojančius agentus. Šio metodo privalumai yra paprastumas, didelis efektyvumas ir didelis derlius, o organinės sintezės taikymo sritis yra plati.
4. Boracto rūgšties metodas:
Borohidrido acto rūgšties metodas yra naujas natrio triacetoksiborohidrido gavimo metodas. Taikant šį metodą naudojamas boroacetato redukcinis gebėjimas, boroacetatas redukuojamas iki atitinkamo borohidrido, esant vandeniliui, ir gaunamas natrio triacetoksiborohidridas, naudojant amonio acetatą kaip acetilinimo agentą.
Reakcijos lygtis yra tokia:
B(O2C2H5)3plius 4H2 → B2H6plius 3C2H5OI
B2H6plius 3NH4OAc → NH4BH(OAc)3plius 2 (NH4OAc)·H2O
NH4BH(OAc)3plius NaOAc → NaBH(OAc)3plius NH4OAc
Toliau pateikiami išsamūs paruošimo etapai:
4.1. Natrio triacetoksiborohidrido paruošimas:
Natrio triacetilborohidridas yra svarbus reduktorius šioje reakcijoje, o jo paruošimo būdas gali būti pateiktas kitoje literatūroje ar verslo žurnaluose. Paprastais žodžiais tariant, natrio triacetilborohidridą galima gauti reaguojant trifenilfosfino natrio hidridui ir acto rūgšties anhidridui.
4.2. Boroacto rūgšties paruošimas:
Ištirpinkite boro rūgštį (0,5 mol) acto rūgštyje (30 ml) ir gerai išmaišykite. Tada pridedama absoliutaus etanolio (100 ml) ir natrio triacetoksiborohidrido (1,5 mol) ir reakcijos tirpalas maišomas 30 min. Galiausiai produktas buvo perkeltas į stiklinį piltuvą ir tris kartus perplautas dichlormetanu, kad būtų pašalintos priemaišos, tada produktas ekstrahuojamas ir išdžiovinamas.
4.3. Boroacto rūgšties identifikavimas:
Produktai buvo identifikuojami ir apibūdinami įvairiomis priemonėmis. Pavyzdžiui, produktas gali būti patvirtintas BMR spektroskopija. Jo 1H BMR spektro smailė su cheminiu poslinkiu yra maždaug -10 ppm, o tai yra BH grupės signalas, o kiti signalai gaunami iš acto rūgšties ir acetilo grupių. Tuo pačiu metu IR spektras taip pat gali būti identifikavimo pagrindas, o BH tempimo vibracijos smailė yra maždaug 2300 cm{5}}.
Sintezės metodo privalumai yra didelis derlius, geras atkuriamumas ir aplinkos apsauga. Tačiau reakcijoje naudojama aminorūgšties druska ir amonio acetatas gali sumažinti reagento paviršiaus aktyvumą ir taip paveikti jo redukcijos efektyvumą ir reakcijos greitį.
Apibendrinant galima pasakyti, kad natrio triacetoksiborohidridas yra svarbus organinės sintezės reagentas, turintis plačias taikymo perspektyvas. Jis gali būti sintetinamas įvairiais metodais, tokiais kaip ciklinės tetrafenilfosfino druskos metodas, boro rūgšties ir etiljodido metodas, hidrintas borato metodas ir hidrintas boracto rūgšties metodas. Kiekvienas būdas turi specifinių privalumų ir trūkumų, todėl realiame gamybos procese būtina pasirinkti tinkamą būdą pagal konkrečią situaciją.