1,4-Fenilenbisboron kislotasiko'pincha organik sintezda ligand, katalizator va oraliq mahsulot sifatida ishlatiladigan organoboron birikmasi. Quyida bir nechta keng tarqalgan sintetik usullar mavjud:
1. Katexol va borik kislotaning reaksiya sintezi:
Katekol va borik kislota ishqoriy sharoitda almashtirish reaksiyasi natijasida 1,4-fenilenbisboron kislotasini hosil qiladi. Reaktsiya odatda reaktivlarning molyar nisbati 2:3 bo'lganda va natriy gidroksidi, natriy karbonat yoki trietilamin kabi asosiy shartlar yordamida amalga oshiriladi. Qisman reaksiya tenglamasi quyidagicha:
2C6H4(OH)2ortiqcha 3H3BO3ortiqcha 6NaOH → C6H4(OH)2B(OH)2C6H4ortiqcha 6Na2BO3ortiqcha 9H2O
1,4-Fenilenbisboron kislotasi ikki bor kislota guruhini oʻz ichiga olgan organik molekula boʻlib, undan tarkibida benzol halqalari boʻlgan organik molekulalarni sintez qilish mumkin. Odatda, 1,4-Fenilenbisboron kislotani katexol va borik kislotasi reaksiyaga kirishib sintez qilish mumkin.
Reaktsiya bosqichlari:
1.1. Birinchidan, borik kislotasi tetrahidroboron dioksidini (B2O3•H2O) va katexol qo'shing va kerakli miqdorda natriy karbonat (Na2CO3) reaksiyaning pH qiymatini sozlash;
1.2. Aralashmaga palladiy xlorid (PdCl2) va suvda eriydigan fosfin ligand. Ko'p ishlatiladigan fosfin ligand trifenilfosfindir (PPh3) yoki tri(p-toluensulfonil)fosfin (PTSA). Aralashmaga ushbu katalizatorlarni qo'shgandan so'ng, katexol va borik kislotasining kondensatsiya reaktsiyasini kuchaytirish va reaktsiyaning faollashuv energiyasini kamaytirish mumkin;
1.3. Reaksiya aralashmasi tegishli haroratda, odatda 60 dan 80 darajagacha bo'lgan haroratda amalga oshirilishi kerak va reaktsiya vaqti 4 soatdan 12 soatgacha. Reaktsiya jarayoni ba'zan inert atmosferada amalga oshiriladi;
1.4. Reaksiyadan so‘ng reaksiya mahsuloti suyultirilgan kislota bilan ishlanib, 1,4-fenilenbisboron kislotasi cho‘ktiriladi. Kristallangan mahsulotni olish uchun reaksiya mahsulotini ham filtrlash va quritish kerak;
Xulosa qilib aytganda, katexol va borik kislotaning 1,4-Fenilenbisboron kislotasini sintez qilish reaksiyasiga katalizator aralashmasiga katexol va borik kislota qo‘shish, pH qiymatini sozlash va reaksiya tugagandan so‘ng tegishli haroratda kondensatsiya reaksiyasini o‘tkazish kiradi. tugallangan, suyultirilgan kislota kristalli mahsulotni qayta ishlash, filtrlash va quritish uchun ishlatiladi.
2. Aril azobenzol va bor kislotaning reaksiya sintezi:
Aril azobenzol natriy nitrit bilan reaksiyaga kirishib, aril diazoniy birikmasini hosil qiladi, keyinchalik ishqoriy sharoitda borik kislotasi bilan reaksiyaga kirishib, 1,4-fenilenbisboron kislotasini oladi. Usul natriy karbonat, natriy gidroksid yoki trietilamin kabi gidroksidi muhitdan foydalanadi va odatda reaktivlarning molyar nisbati 1: 2 bo'lganda amalga oshiriladi. Qisman reaksiya tenglamasi quyidagicha:
C6H4(N2)2ortiqcha 2H3BO3ortiqcha 2NaOH → C6H4(N2)B(OH)2C6H4ortiqcha 2NaNO2ortiqcha 2H2O
Sintez bosqichlari quyidagicha:
1-bosqich: Fenilazobenzol sintezi:
Fenilazobenzolni azo-birikma reaksiyasi orqali olish mumkin. Birinchidan, nitrozlangan anilin anilinni HCl kislotasida eritib, natriy nitrit bilan reaksiyaga kirishib tayyorlanadi. Keyinchalik, nitrozlangan anilin azobenzolning oraliq mahsulotiga aylanadi va qaytarilish reaktsiyasi orqali Fenilazobenzol mahsuloti olinadi.
2-bosqich: borik kislotasi va fenilazobenzolning reaksiyasi:
Reaksiya idishiga borik kislotasi va Fenilazobenzol qo'shing, aralashtiring va asta-sekin taxminan 80 darajaga qadar qizdiring va reaktivlar to'liq reaksiyaga kirishgandan so'ng, reaktsiya tugaguncha isitishni davom ettiring. Reaksiya tugagandan so‘ng sovutish va filtrlash yo‘li bilan 1,4-fenilenbisboron kislotasi olinadi. Reaksiyaning asosiy mexanizmi shundan iboratki, borik kislotasi Fenilazobenzol bilan reaksiyaga kirishib, oraliq mahsulot hosil qiladi, so‘ngra oraliq 1,4-fenilenbisboron kislotasini hosil qilish uchun o‘tkazish va yo‘q qilish jarayonidan o‘tadi.
Bu reaksiyaning afzalligi shundaki, reaksiya sharoiti yumshoq, u katta hajmdagi sintezga mos keladi va undan boshqa organobor birikmalarini sintez qilish uchun foydalanish mumkin.
3. Benzaldegid va borik kislotaning reaksiya sintezi:
Benzaldegid va bor kislotasi asosiy sharoitlarda metoksillanish uzunligi bosqichi orqali 1,4-fenilenbisboron kislotasini hosil qiladi. Reaktsiya natriy karbonat, natriy gidroksid yoki trietilamin kabi asosiy muhitdan foydalanadi va odatda reaktivlarning molyar nisbati 1: 2 bo'lganda amalga oshiriladi. Qisman reaksiya tenglamasi quyidagicha:
C6H5CHO plyus 2H3BO3 plyus 2NaOH → C6H4(BOMe)2C6H4 plyus 2NaHCO3 plyus 3H2O
C6H4(BOMe)2C6H4 plus HCl → C6H4(OH)2B(OH)2C6H4 plus 2MeOH
Eksperimental bosqichlar:
1-qadam: Benzaldegid va suvsiz dimetilsulfinamid kompleksining sintezi:
Elektrostatik quritilgan suvsiz dimetilsulfinamid (5,97 g) benzaldegidga (5,0 g) qo'shildi va katalizator natriy gidroksid (0,73 g) qo'shildi. Reaksiya azot bilan harakatga keltirildi va qaynaguncha qizdirildi. 25 daqiqa reaksiyaga kirishgandan so‘ng filtrlanadi va filtrat absolyut etanol bilan yuviladi va keyin benzaldegid va suvsiz dimetilsulfinamid kompleksini olish uchun quritiladi.
2-bosqich: sintetik benzaldegid va borik kislota o'rtasidagi kondensatsiya reaktsiyasi:
1:1 molyar nisbatda oz miqdorda natriy gidroksidni o'z ichiga olgan metilenxloridga benzaldegid va borik kislota qo'shildi. Aralashtirib, shisha tayoq bilan aralashtirgandan so'ng, 6 soat davomida reaksiyaga kirishish uchun doimiy haroratda suv hammomida 80 darajaga qizdiring. Reaktsiyadan so'ng, suv bilan yuvib tashlang, so'ngra eritmani aylanadigan evaporatator bilan konsentratsiyalang. Shu bilan birga, eritmani eritish uchun xloroform (50 ml) qo'shildi va to'yingan natriy xlorid eritmasi qo'shildi va xloroform aylanadigan bug'lashtirgich bilan chiqariladi. Shunday qilib, biz kerakli 1,4-fenilenbisboron kislotasini olamiz.
3-qadam: Xloroform ekstraktini ajratish:
Mahsulot xloroform bilan reaksiya eritmasidan olindi, so‘ngra filtrlanib, suvdan o‘tkazildi, filtrat esa izopentan bilan ekstraksiya qilindi. Ikki ekstrakt birlashtirildi va qattiq mahsulot olish uchun aylanadigan evaporatatorda bug'landi.
4-qadam: Mahsulotni tozalash va tavsiflash:
Olingan cho'kma metanol bilan yuvilib, pH 6-7 ga yetguncha suvda namlangan, so'ngra santrifüj qilingan va drenajlangan. Nihoyat, sof mahsulot 1,4-Fenilenbisboron kislotasi aylanma uchuvchi distillash moyi bilan olindi. UV-Vis spektrofotometri yordamida mahsulotning massa spektrometriya tahlili uning molekulyar og'irligi, molekulyar tuzilishi va boshqalar kabi kimyoviy xususiyatlarini olishi mumkin.
yakunida:
Yuqoridagi bosqichlar orqali biz benzaldegid va bor kislotasining kondensatsiya mahsulotini, ya'ni 14-Fenilenbisboron kislotasini muvaffaqiyatli sintez qildik. Bu usul sodda va tushunarli, ishlatish uchun qulay va ta'siri yaxshi va toza va sof mahsulotni olish mumkin. U ma'lum amaliylik va qo'llash istiqboliga ega.
4. O-aminofenilboron kislota va tiosulfat kislotaning reaksiya sintezi:
Antranilik kislota va tiosulfat kislota mis katalizda reaksiyaga kirishib, 1,4-fenilenbisboron kislotasini hosil qiladi. Reaktsiya odatda reaktivlarning molyar nisbati 1:1 bo'lganda, erituvchi sifatida benzoldan foydalangan holda amalga oshiriladi. Qisman reaksiya tenglamasi quyidagicha:
C6H4(NH2)B(OH)2C6H4 plyus Cu plyus 1/2 (S2O6)2- → C6H4(OH)2B(OH)2C6H4 plyus CuSO4 plyus 1/2(S2O6)2-
Asosiy qadamlar:
1. O-diborobenzoy kislotasining sintezi:
Reaksiya kamerasiga benzoy kislotasi, borik kislotasi va sulfat kislota solinadi, aralashtiriladi va aralashtiriladi va reaksiya tugaguncha qizdiriladi. Reaksiya aralashmasi sovutiladi va suv qo'shiladi va mahsulot tabiatlanadi va o-diboron kislotasini olish uchun quritiladi.
2. Aminoguruhlarning kiritilishi:
Reaksiya aralashmasiga o-diborobenzoy kislotasi va ammiakli suvni birgalikda qo'shing, aralashtiramiz va aralashtiramiz va aminokislotalar bilan o-diborbenzoy kislotasini olish uchun qizdiring.
3. Reaksiyani tayyorlash:
O-diborobenzvir kislotasi zvitterionlarini aminokislotalar va tiosulfat kislota bilan aralashtiramiz va aralashtiramiz, maqsadli mahsulot 1,4-Fenilenbisboron kislotasi o-aminofenilboron kislotasi va tiosulfat kislota olish uchun qizdiring va reaksiyaga kirishing.
Yuqorida aytilganlar reaktsiya sintezi usulining asosiy g'oyasi va bosqichlari bo'lib, maxsus eksperimental sharoit va eksperimental texnikaning tafsilotlarini tegishli adabiyotlarga havola qilish mumkin.
Xulosa qilib aytadigan bo'lsak, 1,4-Fenilenbisboron kislotasi uchun ko'plab sintetik usullar mavjud va turli ehtiyojlarga ko'ra mos usul tanlanishi mumkin. Ularning orasida dastlabki uchta usulda xom ashyo sifatida borik kislotasi qo'llaniladi, bu oddiy va oson olinadi, lekin odatda uzoqroq reaktsiya vaqtlari va shartlarini talab qiladi. To'rtinchi usul mis katalizatorini talab qiladi va muhim xom ashyo sifatida tiosulfat kislotadan foydalanadi, ammo reaktsiya havoga sezgir va malakali eksperimental ko'nikmalarni talab qiladi.