Πώς παρασκευάζετε το τριακετοξυβοροϋδρίδιο του νατρίου;

Τριακετοξυβοροϋδρίδιο του νατρίου(Σύνδεσμος:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/sodium-triacetoxyborohydride-cas-56553-60-7.html) είναι ένα άχρωμο, κρυσταλλικό στερεό με τον χημικό τύπο NaBH(OAc)3, όπου το BH(OAc)3 σημαίνει τριακετοξυβοροϋδρίδιο. Το μοριακό του βάρος είναι περίπου 252,4 g/mol. Σε θερμοκρασία δωματίου, το τριακετοξυβοροϋδρίδιο του νατρίου έχει υψηλή θερμική και χημική σταθερότητα και μπορεί να αποθηκευτεί και να χρησιμοποιηθεί υπό κανονικές πειραματικές συνθήκες. Είναι ένα αντιδραστήριο οργανικής σύνθεσης που χρησιμοποιείται ευρέως στην αναγωγή, τη συμπύκνωση και τη σύνθεση ετεροκυκλικών ενώσεων. Συνήθως συντίθεται με διάφορες μεθόδους, οι οποίες θα περιγραφούν όλες λεπτομερώς.

Τα κυκλικά άλατα τετραφαινυλοφωσφονίου είναι σημαντικοί συνδέτες που χρησιμοποιούνται ευρέως στην οργανική σύνθεση και τις καταλυτικές αντιδράσεις. Υπάρχουν πολλοί τρόποι παρασκευής του και μία από τις πιο κοινές μεθόδους είναι η χρήση Τριακετοξυβοροϋδριδίου του νατρίου ως αναγωγικού παράγοντα για τη μετατροπή της χλωροτετραφαινυλφωσφίνης σε άλας κυκλικής τετραφαινυλφωσφίνης.

1. Μέθοδος κυκλικού άλατος τετραφαινυλοφωσφίνης:

Τα κυκλικά άλατα τετραφαινυλοφωσφονίου είναι σημαντικοί συνδέτες που χρησιμοποιούνται ευρέως στην οργανική σύνθεση και τις καταλυτικές αντιδράσεις. Υπάρχουν πολλοί τρόποι παρασκευής του και μία από τις πιο κοινές μεθόδους είναι η χρήση Τριακετοξυβοροϋδριδίου του νατρίου ως αναγωγικού παράγοντα για τη μετατροπή της χλωροτετραφαινυλφωσφίνης σε άλας κυκλικής τετραφαινυλφωσφίνης. Είναι μία από τις κύριες μεθόδους παρασκευής Τριακετοξυβοροϋδριδίου του νατρίου. Στη μέθοδο, η τριφαινυλοφωσφίνη και ο τριακετοξυβοροτριαιθυλεστέρας χρησιμοποιούνται ως πρώτες ύλες και λαμβάνει χώρα μια αντίδραση αναγωγής παρουσία υδριδίου τριβουτυλοαργιλίου και υδροξυαιθυλοτριφαινυλοφωσφίνης για τη δημιουργία Τριακετοξυβοροϋδριδίου του νατρίου.

Ακολουθούν τα αναλυτικά βήματα προετοιμασίας:

1.1. Προετοιμασία εργαστηριακών συνθηκών:

Πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητο να προετοιμαστεί ο εξοπλισμός και τα αντιδραστήρια που απαιτούνται για το εργαστήριο, συμπεριλαμβανομένων τετραφαινυλοφωσφίνης, τριβρωμιούχου χαλκού, οξικού οξέος, θειικού νατρίου, πετρελαϊκού αιθέρα και απόλυτης αιθανόλης.

1.2. Παρασκευή χλωροτετραφαινυλοφωσφίνης:

Διαλύουμε τετραφαινυλοφωσφίνη ({{0}},5 mol) σε ξηρό πετρελαϊκό αιθέρα (100 mL), προσθέτουμε χλωριούχο σίδηρο (1,2 mol) και ιώδιο (0,1 mol) και αντιδρούμε σε θερμοκρασία δωματίου για 12 ώρες. Αφού ολοκληρωθεί η αντίδραση, ο διαλύτης και οι ακαθαρσίες που δεν αντέδρασαν απομακρύνονται με περιστροφική εξάτμιση για να ληφθεί το προϊόν χλωροτετραφαινυλοφωσφίνης.

1.3. Σύνθεση κυκλικού άλατος τετραφαινυλοφωσφίνης:

Πάρτε μια κατάλληλη ποσότητα χλωροτετραφαινυλοφωσφίνης ({{0}},1 mol), τριβρωμιούχου χαλκού (0,5 mol) και οξικού οξέος (0,3 mol) και ανακατέψτε στεγνώστε τον πετρελαϊκό αιθέρα για να αναμειχθεί καλά. Τριακετοξυβοροϋδρίδιο του νατρίου (0,15 mol) στη συνέχεια προστέθηκε αργά ενώ η ανάδευση συνεχιζόταν. Αφού διεξήχθη η αντίδραση για 20 ώρες, ο διαλύτης και τα αντιδραστήρια που δεν αντέδρασαν απομακρύνθηκαν με περιστροφική εξάτμιση για να ληφθεί ένα λευκό ίζημα.

1.4. Καθαρισμός αλάτων κυκλικής τετραφαινυλοφωσφίνης:

Το προκύπτον λευκό ίζημα επαναιωρήθηκε σε απόλυτη αιθανόλη, διηθήθηκε για να απομακρυνθούν οι ακαθαρσίες και στη συνέχεια υποβλήθηκε σε περιστροφική εξάτμιση και πάλι για να ληφθεί ένα καθαρό προϊόν κυκλικού άλατος τετραφαινυλοφωσφίνης. Τέλος, η καθαρότητα και η δομή του προσδιορίστηκαν με προσδιορισμό του σημείου τήξης.

Η εξίσωση της αντίδρασης είναι η εξής:

B(OAc)3 συν 3Ph3P συν 3EtOH → NaBH(OAc)3 συν 3Ph3PO συν 3EtOAc

Η μέθοδος σύνθεσης έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής απόδοσης, των ήπιων συνθηκών αντίδρασης και της εύκολης λειτουργίας. Ωστόσο, λόγω της υψηλής τιμής των πρώτων υλών, το κόστος παραγωγής είναι σχετικά υψηλό.

2. Μέθοδος βορικού οξέος και ιωδιούχου αιθυλίου:

Το ισοπροπυλοξείδιο του βορίου (Ισοπροποξυβοράνιο), το οποίο είναι ένα άλλο σημαντικό αντιδραστήριο οργανικής σύνθεσης, μπορεί να παρασκευαστεί με αντίδραση βορικού οξέος και ιωδοαιθανίου με Τριακετοξυβοροϋδρίδιο του νατρίου. Είναι επίσης μία από τις κοινώς χρησιμοποιούμενες μεθόδους για την παρασκευή Τριακετοξυβοροϋδριδίου του νατρίου. Η μέθοδος βασίζεται στην αλκυλοφιλικότητα του ιωδιούχου αιθυλίου, αντιδρά άμεσα βορικό οξύ και ιωδιούχο αιθυλεστέρα για να δημιουργήσει βορικό τριιωδοαιθυλεστέρα και στη συνέχεια λαμβάνει Τριακετυλοβοροϋδρίδιο του νατρίου μέσω της αντίδρασης αναγωγής του νατρίου.

Η εξίσωση της αντίδρασης είναι η εξής:

H₃ΒΟ₃συν 3I(C₂H₅) → B(I(C₂H₅))₃συν 3Η₂O

B(I(C₂H₅))₃συν 3NaH → NaBH(OAc)₃συν 3C₂H₅I

Ακολουθούν τα αναλυτικά βήματα προετοιμασίας:

2.1. Προετοιμασία εργαστηριακών συνθηκών:

Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να προετοιμαστεί ο εξοπλισμός και τα αντιδραστήρια που χρειάζονται για το εργαστήριο, συμπεριλαμβανομένων ιωδιούχου αιθυλίου, βορικού οξέος, απόλυτης αιθανόλης, διχλωρομεθανίου, ισοπροπανόλης κ.λπ.

2.2. Παρασκευή Τριακετοξυβοροϋδριδίου του Νατρίου:

Το τριακετυλοβοροϋδρίδιο του νατρίου είναι ένας σημαντικός αναγωγικός παράγοντας σε αυτή την αντίδραση και η μέθοδος παρασκευής του μπορεί να παραπέμπει σε άλλη βιβλιογραφία ή επαγγελματικά περιοδικά. Με απλά λόγια, το τριακετυλοβοροϋδρίδιο του νατρίου μπορεί να ληφθεί με αντίδραση υδριδίου νατρίου τριφαινυλοφωσφίνης και οξικού ανυδρίτη.

2.3. Παρασκευή αντιδραστηρίου βορικού οξέος/ιωδοαιθανίου:

Διαλύουμε βορικό οξύ (0,5 mol) σε απόλυτη αιθανόλη (50 mL), προσθέτουμε ιωδοαιθάνιο (1 mol) μετά από ανάδευση, ανακατεύουμε και ανακατεύουμε ξανά καλά για να ληφθεί το προϊόν αντίδρασης βορικού οξέος/ιωδοαιθανίου.

2.4. Παρασκευή ισοπροποξυβορανίου:

Διαλύστε ισοπροπανόλη (10 mL) σε απόλυτη αιθανόλη (50 mL), προσθέστε το αντιδραστήριο βορικού οξέος/ιωδοαιθανίου και στη συνέχεια ρίξτε αργά σε Τριακετοξυβοροϋδρίδιο του νατρίου (5,5 g) ενώ συνεχίζετε την ανάδευση. Η αντίδραση διεξήχθη σε κανονική θερμοκρασία για περίπου 30 λεπτά, και στη συνέχεια βράστηκε για 20 λεπτά. Μετά την αντίδραση, το προϊόν αφαιρέθηκε και πλύθηκε τρεις φορές με διχλωρομεθάνιο για να απομακρυνθούν οι ακαθαρσίες και να ληφθεί καθαρό ισοπροποξυβοράνιο.

2.5. Ταυτοποίηση ισοπροποξυβορανίου:

Το προϊόν αναγνωρίστηκε και χαρακτηρίστηκε με διάφορα μέσα όπως NMR και IR. Για παράδειγμα, στο φάσμα 1H NMR του, υπάρχει ένα σήμα με χημική μετατόπιση περίπου 0,8 ppm, που είναι το σήμα της ομάδας ισοπροπυλίου. Ταυτόχρονα, υπάρχει ένα σήμα με χημική μετατόπιση περίπου 3,5 ppm, που είναι το σήμα της ομάδας Ο-ισοπροπυλίου. Υπάρχουν επίσης χαρακτηριστικές κορυφές δόνησης τάνυσης CO και κορυφές δόνησης τάνυσης BO στο φάσμα υπερύθρων του.

Συμπερασματικά, το ισοπροποξυβοράνιο μπορεί να παρασκευαστεί αποτελεσματικά με την αντίδραση βορικού οξέος και ιωδιούχου αιθυλίου με τριακετοξυβοροϋδρίδιο του νατρίου. Αυτή η μέθοδος έχει τα πλεονεκτήματα της απλής λειτουργίας, δεν χρειάζεται ειδικές συνθήκες αντίδρασης, υψηλή απόδοση και υψηλή απόδοση και χρησιμοποιείται ευρέως στην οργανική σύνθεση.

3. Μέθοδος υδροβορικού:

Η μέθοδος υδροβορικού είναι μια άλλη κοινή μέθοδος για την παρασκευή Τριακετυλοβοροϋδριδίου του Νατρίου. Ένας πιο δραστικός αναγωγικός παράγοντας μπορεί να παρασκευαστεί χρησιμοποιώντας την αντίδραση υδρογονωμένου βορικού και Τριακετοξυβοροϋδριδίου του νατρίου, το οποίο έχει ισχυρότερη αναγωγική ικανότητα από το Τριακετυλοβοροϋδρίδιο του νατρίου και έχει καλύτερη εκλεκτική αναγωγή για διαφορετικές λειτουργικές ομάδες. Η μέθοδος χρησιμοποιεί την αναγωγιμότητα του βορικού και το βορικό ανάγεται στο αντίστοιχο βοροϋδρίδιο παρουσία υδρογόνου και στη συνέχεια αντιδρά με έναν ακετοξυλιωτικό παράγοντα για να ληφθεί Τριακετοξυβοροϋδρίδιο του νατρίου.

Η εξίσωση της αντίδρασης είναι η εξής:

Β(OAc)₃συν 4Η₂ → B₂H₆συν 3C₂H₅OH

B₂H₆συν 3(NaOAc·3H₂O) → 2NaBH(OAc)₃συν 3Η₂

Η μέθοδος σύνθεσης έχει τα πλεονεκτήματα των ήπιων συνθηκών αντίδρασης, της υψηλής απόδοσης, της κατάλληλης για παραγωγή μεγάλης κλίμακας και τα παρόμοια. Ωστόσο, δεδομένου ότι η χρήση υδρογόνου απαιτεί υψηλή πίεση και ειδικό εξοπλισμό αντίδρασης, η λειτουργία είναι σχετικά επαχθής.

Ακολουθούν τα αναλυτικά βήματα προετοιμασίας:

3.1. Παρασκευή Τριακετοξυβοροϋδριδίου του Νατρίου:

Το τριακετυλοβοροϋδρίδιο του νατρίου είναι ένας σημαντικός αναγωγικός παράγοντας σε αυτή την αντίδραση και η μέθοδος παρασκευής του μπορεί να παραπέμπει σε άλλη βιβλιογραφία ή επαγγελματικά περιοδικά. Με απλά λόγια, το τριακετυλοβοροϋδρίδιο του νατρίου μπορεί να ληφθεί με αντίδραση υδριδίου νατρίου τριφαινυλοφωσφίνης και οξικού ανυδρίτη.

3.2. Παρασκευή υδροβορικού μεθυλίου:

Σε ξηρή απόλυτη αιθανόλη, προσθέστε βορικό μεθυλεστέρα ({{0}},5 mol) και αναδεύστε ομοιόμορφα, στη συνέχεια ρίχνετε αργά σε Τριακετοξυβοροϋδρίδιο του νατρίου (1,5 mol) και οξικό οξύ (0,3 mol). Μετά από ανάδευση του διαλύματος αντίδρασης για 20 λεπτά, μεταφέρθηκε σε γυάλινη χοάνη και πλύθηκε τρεις φορές με διχλωρομεθάνιο για να απομακρυνθούν οι ακαθαρσίες, και τελικά το προϊόν εκχυλίστηκε και ξηράνθηκε.

3.3. Ταυτοποίηση υδροβορικού μεθυλεστέρα:

Τα προϊόντα ταυτοποιήθηκαν και χαρακτηρίστηκαν με διάφορα μέσα. Για παράδειγμα, το προϊόν μπορεί να επιβεβαιωθεί με φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού. Στο φάσμα 1H NMR του, υπάρχουν δύο κορυφές με χημικές μετατοπίσεις περίπου -0.5 και -12 ppm, που είναι τα σήματα της ομάδας BH, και άλλα σήματα προέρχονται από τις ομάδες μεθυλεστέρα και ακετυλίου . ομάδα. Ταυτόχρονα, το φάσμα υπερύθρων μπορεί επίσης να παρέχει τη βάση για την αναγνώριση και υπάρχει μια κορυφή δόνησης τάνυσης BH στα 2400 cm περίπου-1.

Συμπερασματικά, η αντίδραση μεταξύ υδροβορικού μεθυλεστέρα και Τριακετοξυβοροϋδριδίου του νατρίου μπορεί να παρασκευάσει αποτελεσματικά πιο ενεργούς αναγωγικούς παράγοντες. Αυτή η μέθοδος έχει τα πλεονεκτήματα της απλότητας, της υψηλής απόδοσης και της υψηλής απόδοσης και έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στην οργανική σύνθεση.

4. Μέθοδος βοροξικού οξέος:

Η μέθοδος βοροϋδριδίου οξικού οξέος είναι μια αναδυόμενη μέθοδος για την παρασκευή Τριακετοξυβοροϋδριδίου του νατρίου. Η μέθοδος χρησιμοποιεί την αναγωγιμότητα του βοροοξικού, μειώνει το βοροοξικό στο αντίστοιχο βοριοϋδρίδιο παρουσία υδρογόνου και στη συνέχεια λαμβάνει Τριακετοξυβοροϋδρίδιο του νατρίου χρησιμοποιώντας οξικό αμμώνιο ως παράγοντα ακετυλίωσης.

Η εξίσωση της αντίδρασης είναι η εξής:

B(O₂C₂H₅)₃συν 4Η₂ → B₂H₆συν 3C₂H₅Ω

B₂H₆συν 3ΝΗ₄OAc → NH₄BH(OAc)₃συν 2 (NH₄OAc)·H₂O

ΝΗ₄BH(OAc)₃συν NaOAc → NaBH(OAc)₃συν NH₄OAc

Ακολουθούν τα αναλυτικά βήματα προετοιμασίας:

4.1. Παρασκευή Τριακετοξυβοροϋδριδίου του Νατρίου:

Το τριακετυλοβοροϋδρίδιο του νατρίου είναι ένας σημαντικός αναγωγικός παράγοντας σε αυτή την αντίδραση και η μέθοδος παρασκευής του μπορεί να παραπέμπει σε άλλη βιβλιογραφία ή επαγγελματικά περιοδικά. Με απλά λόγια, το τριακετυλοβοροϋδρίδιο του νατρίου μπορεί να ληφθεί με αντίδραση υδριδίου νατρίου τριφαινυλοφωσφίνης και οξικού ανυδρίτη.

4.2. Παρασκευή βοροοξικού οξέος:

Διαλύουμε βορικό οξύ (0,5 mol) σε οξικό οξύ (30 mL) και ανακατεύουμε καλά. Στη συνέχεια προστέθηκαν απόλυτη αιθανόλη (100 mL) και Τριακετοξυβοροϋδρίδιο του νατρίου (1,5 mol) και το διάλυμα της αντίδρασης αναδεύτηκε για 30 λεπτά. Τέλος, το προϊόν μεταφέρθηκε σε γυάλινη χοάνη και πλύθηκε τρεις φορές με διχλωρομεθάνιο για να απομακρυνθούν οι ακαθαρσίες, στη συνέχεια το προϊόν εκχυλίστηκε και ξηράνθηκε.

4.3. Προσδιορισμός βοροοξικού οξέος:

Τα προϊόντα ταυτοποιήθηκαν και χαρακτηρίστηκαν με διάφορα μέσα. Για παράδειγμα, το προϊόν μπορεί να επιβεβαιωθεί με φασματοσκοπία NMR. Το φάσμα 1H NMR του έχει μια κορυφή με χημική μετατόπιση περίπου -10 ppm, που είναι το σήμα της ομάδας BH, και άλλα σήματα προέρχονται από ομάδες οξικού οξέος και ακετυλίου. Ταυτόχρονα, το φάσμα υπερύθρων μπορεί επίσης να παρέχει μια βάση για αναγνώριση και υπάρχει μια κορυφή δόνησης τάνυσης BH στα 2300 cm περίπου-1.

Η μέθοδος σύνθεσης έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής απόδοσης, της καλής αναπαραγωγιμότητας και της προστασίας του περιβάλλοντος. Ωστόσο, το άλας αμινοξέος και το οξικό αμμώνιο που χρησιμοποιούνται στην αντίδραση μπορεί να οδηγήσουν σε μείωση της επιφανειακής δραστηριότητας του αντιδρώντος, επηρεάζοντας έτσι την απόδοση αναγωγής και τον ρυθμό αντίδρασης.

Συμπερασματικά, το τριακετοξυβοροϋδρίδιο του νατρίου είναι ένα σημαντικό αντιδραστήριο οργανικής σύνθεσης με ευρείες προοπτικές εφαρμογής. Μπορεί να συντεθεί με διάφορες μεθόδους όπως η μέθοδος κυκλικού άλατος τετραφαινυλοφωσφίνης, η μέθοδος βορικού οξέος και ιωδιούχου αιθυλίου, η μέθοδος υδρογονωμένου βορικού και η μέθοδος υδρογονωμένου βοροξικού οξέος. Κάθε μέθοδος έχει τα συγκεκριμένα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά της, επομένως στην πραγματική διαδικασία παραγωγής, είναι απαραίτητο να επιλέξετε την κατάλληλη μέθοδο σύμφωνα με τη συγκεκριμένη κατάσταση.