Kyselina boritá - Borinic acid

Kyselina boritá
Jména
Ostatní jména
Boranol, Hydroxyboran, Dihydridohydroxidoboron
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChEBI
141192
Vlastnosti
BH3Ó
Molární hmotnost29.83 g · mol−1
reakce ve vodě
Struktura
zkreslený trigonální bipyramid
Související sloučeniny
Související sloučeniny
Kyselina boritá
Kyselina boritá
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu
Kyselina boritá obsahuje OH
Obecný borinátový ester

Kyselina boritá H
2BOH, také známý jako kyselina boritá, je kyslíkatá kyselina bór se vzorcem H
2BOH. Borinovat je asociovaný anion boru se vzorcem H
2BO−
, nicméně být Lewisova kyselina forma v základním řešení je H
2B (OH)−
2.

Kyselinu boritou lze tvořit jako první krok v hydrolýza z diboran.[1] BH3+ H2Ó → H2BOH + H2 Samotná kyselina boritá je nestabilní a trvá pouze několik sekund během hydrolýzní reakce. Použitím mikrovlnné spektroskopie však lze určit různé vlastnosti. Vzdálenost B-O je 1,352 Å, vzdálenost O-H 0,96 Å, délka B-H je pravděpodobně 1,2 Å. Úhel mezi vazbami na atomu kyslíku BOH = 112 ° a úhly na boru jsou cis-HBO 121 ° a trans-HBO = 117 °. Dipólový moment je 1,506 Debye.[2]

Kyselina boritá může tvořit estery, jako je methoxyboran. I to je nestabilní, trvá jen asi deset sekund. Může být vytvořen zahřátím diboran a methanolu plyn společně.[3]

Nahrazením organických složek místo vodíku mohou vzniknout obecnější kyseliny borité (obsahující RR'BOH) nebo estery kyseliny borité (RR'BOR "). Estery budou mít tendenci být stabilní v kyselých podmínkách, ale za alkalických podmínek může atom boru získat záporný náboj a připojte dvě hydroxylové skupiny nebo dvě esterové vazby. RR'B−(ACH)2 nebo RR'B−(NEBO")2. Aniontový borinátový iont může velmi snadno tvořit estery dioly jako ethylenglykol nebo cukry.[Citace je zapotřebí ]

Pojmenování

Pojmenování IUPAC pro kyselinu borinovou je jedinečný název pro kyselinu.[4] Anhydridy se jmenují diboroxany, H.2BOBH2, jako bazická sloučenina a H může být substituován, např. tetraethyldiboroxan, jako anhydrid kyseliny diethylborinové. Standard organického pojmenování v modré knize umožňuje pojmenování skeletu, kde je název kratší, 3-borapentan-3-ol oproti diethylborinové kyselině. Seskupení -BH-O-BH2 se nazývá diboroxanyl. Substitucí síry za kyslík se získá kyselina borinothioová (H2BSH). (dimethylboranyl) oxy se používá pro skupinu (CH3)2B-O- a methyl (hydroxy) boranyl pro skupinu CH3B (OH) -.

Formace

Existuje několik způsobů výroby substituovaných borinových kyselin.[5]

Nejprve mohou být borinové kyseliny vyrobeny z oxidačního trialkylboranového výchozího materiálu [R3B] vystavením vlhkému vzduchu nebo ošetřením jodem, který vytváří dialkyliodoboran [R2BI]. Hydrolýza pak vede k kyselině boronové (R.2BOH).[5] Trialkylboráty [(RO)3B] nebo trialkoxyboroxin [(ROBO)3] lze redukovat na kyselinu boritou pomocí a Grignardovo činidlo. Grignardova činidla mohou také redukovat ester kyseliny borité [RB (OR ')2] na ester kyseliny borité.[5]

Bu3B + N2CHCOR → BuCH = C (R) OBBu2

Bu3B + CH2 = CHCOCH3 → BuCH2CH = C (CH3) OBBu2

RCOC2H5 + R2BOTf → RC (OBR2) = CHCH3

(Tf = Trifluormethansulfonát )

[Z] enolát dává syn aldol, když reaguje s aldehydem, kde jako [E] enolát dává a anti aldol

Dialkylchlorid boritý (R2BCL) s terciárním aminem reaguje s ketony za vzniku enolborátu.[6]

Trialkoxyboran může reagovat s organickými molekulami obsahujícími lithium za účelem eliminace lithia a jedné nebo dvou alkoxyskupin za vzniku boronových a borinových esterů.[7]

Vyžaduje se čištění směsí, které jsou výsledkem reakcí, protože se často budou také vyrábět estery borité a smíchat se s estery kyseliny borité.[5] Metoda Letsinger se směs rozpustí v etheru a vysráží boritý ester vytvořením komplexu s amoniakem. Léčba ethanolamin nakonec vytvoří aminoetylborinát.[5]

Sloučeniny

R2BOR 'kyselina boritá R '= Hanhydridestery R '
Rvodík-Ó-aminoethylethyln-propyln-butyl3-methylpropyl1-methylpropylfenylethylenglykolmethyl8-chinolinyl
fenylšekY[8]šekY cas 524-95-8šekY cas 43185-52-0šekYšekY cas 15323-04-3šekYšekYšekYšekY cas 13471-36-8SID 535455
o-tolylšekYšekY
m-tolylšekY
p-tolylšekY[9]šekY
p-anisylšekYšekY[10]šekY
p-bifenylšekYšekY[11]šekY
p-chlorfenylšekY cas 89566-59-6šekY[12]šekY cas 61733-90-2šekY cas 564483-61-0
3-chlorfenylšekY cas 433338-06-8
a-naftylšekYšekY[13]šekY[14] cas 6962-88-5
p-naftylšekYšekY[10]
p-bromfenylšekYšekY[10]šekY[15]
2-methyl-5-chlorfenylšekYšekY[12]
2-thienyl[16] SID 3881207SID 8142470
mezitylsid 4278417 CAS 20631-84-9[17][18][19]
methylšekY cas 13061-97-7šekY cas 86610-16-4šekY cas 4443-43-0
ethylšekY cas 4426-31-7šekY[20] 7318-84-5šekY cas 7397-46-8
allylšekY
n-butylšekY cas 1189-31-7šekY[21]cas 19324-14-2šekY cas 2344-21-0šekYšekYšekYšekYšekYšekY cas 2344-21-0
4-methylbutylšekY
2-chlorvinylšekYšekY[22]
3,5-dimethylfenylšekY[23]
propylšekY cas 53678-60-7šekY cas 2938-89-8
1-methylpropylcas 4026-69-1
2-methylpropylcas 4026-82-8

2-APB

2-aminoethyl-difenylborinát

2-aminoethyl-difenylborinát také známý jako 2-APB, inhibuje přechodné kanály potenciálních receptorů.[24] Tento druh inhibice se zkoumá, aby se našly způsoby léčby rakovina prostaty. Zejména TRPM7. 2-APB může fungovat jako katalyzátor pro přidání alkylové skupiny z alkylhalogenidu do polyolu nebo uhlohydrátu, který obsahuje cis-vicinální diol do přesné polohy. Dělá to tak, že se nejprve spojí se dvěma hydroxyskupinami a vytvoří se kruh obsahující OCCOB−.[25] Může také katalyzovat chlorid kyseliny nebo chloroformátovou reakci v určité oblasti diolu.[26]

Kyselina difenylboritá

Kyselina difenylboritá byla objevena v roce 1894 Michaelisem, který ji vyrobil hydrolýzou chloridu. Letsinger určil jeho vlastnosti v roce 1955.[5]

Kyselina difenylborinová má mimořádně vysokou afinitu ke katecholům ve srovnání se sacharidy[27]

Kyselina difenylboritá může katalyzovat kondenzaci kyseliny pyrohroznové s aldehydy čímž se získá substituovaný kyselina isotetronová.[28]

Kyselina difenylborinová je inhibitorem několika enzymů, jako je a-chymotrypsin, subtilisin BPN ' a trypsin.[29]

Borinátový radikál

Borinátové radikály (RR'BO·) může být tvořen rozkladem peroxyborinátu.[30]

Jiné sloučeniny

Mezi další sloučeniny patří methoxy (dimethyl) boran, methoxy (methyl) bor, methoxy (methyliden) boran (s dvojnou vazbou C = B).[31]

[C5H5BR]− používá B.− být ekvivalentní uhlíku v aromatickém benzenovém kruhu. Tomu se také říká borinát. 1-Methyl a 1-fenyl borináty mohou tvořit některé z mála organo-thalium (I) sloučenin.[32]

HB (C6F5) 2 + fosfinoalkohol → tBu2P+HCH2C (CH3)2OB−H (C.6F5)2 → H2 + tBu2PCH2C (CH3)2OB (C.6F5)2 a to samé pro tBu2PCH2C (CF3)2OB (C.6F5)2[33]

di-tris (terc-butoxy) siloxyborinová kyselina HOB [OSi (O (t) Bu)3]2 může být vyroben z tributoxyborátu a tributoxysiloxanu. S Cp může vytvořit velmi složitý krystal2Zr (Me) [OB [OSi (O (t) Bu)3]2]2.[34]

Diborinové kyseliny mají dvě skupiny RBOH spojené dohromady organickým spojením, jako je difenyl nebo fenyl.[35]

Aplikace

1,1,1,3,3,3-Hexafluorisopropylbis (pentafluorfenyl) borinát může výrazně zvýšit rozpustnost LiF komplexací F− anion.[36] To má potenciál vylepšit lithiové baterie.

Estery kyseliny borité jsou zkoumány jako inhibitory bakteriálního růstu[37] kvůli jejich schopnosti deaktivovat některé bakteriální enzymy, jako je menachinon methyltransferáza a CcrM.[38] To může vést k vývoji ošetření pro lokální aplikaci na pokožku.[39]

Reference

  1. ^ Weiss, H. G .; Shapiro, I. (5. března 1953). "Mechanismus hydrolýzy diboranu ve fázi páry 1". Journal of the American Chemical Society. 75 (5): 1221–1224. doi:10.1021 / ja01101a061.
  2. ^ Kawashima, Yoshiyuki; Takeo, Harutoshi; Matsumura, Chi (1. ledna 1981). "Mikrovlnné spektrum kyseliny borité BH2ACH". The Journal of Chemical Physics. 74 (10): 5430. Bibcode:1981JChPh..74,5430 tis. doi:10.1063/1.440947.
  3. ^ Kawashima, Y .; Takeo, H .; Matsumura, C. "Microwave Spectrum of Methoxyborane, CH3OBH2". hdl:1811/16666. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  4. ^ Connelly, Neil G .; Damhus, Ture; Hartshorn, Richard M .; Alan T. Hutton (2005). "Tabulka IR-8.1 Přijatelné běžné názvy". Nomenklatura anorganické chemie. Mezinárodní unie pro čistou a aplikovanou chemii. p. 127. ISBN  0-85404-438-8.
  5. ^ A b C d E F Povlock, Thomas Paul (srpen 1960). „Boroxiny: jejich reakce a stabilita kruhu“ (PDF). Citováno 5. října 2013.
  6. ^ Brown, Herbert C; Rhaj K. Dhar (16. března 1989). „Hlavní účinek odcházející skupiny na chloridy a trifláty dialkylboritanu při kontrole stereoskopické přeměny ketonů na [E] nebo [Z] - enolin borináty“ (PDF). Citováno 25. září 2013.
  7. ^ Delbrayelle, Dominique (15. června 2010). „Výroba kyselin boritých v průmyslovém měřítku“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 28. června 2013. Citováno 5. října 2013.
  8. ^ Lange, Thomas; Böhme, Uwe; Roewer, Gerhard (2002). "Krystalová struktura tetrafenyldiboroxanu a monomeru diboroxanu". Komunikace anorganické chemie. 5 (6): 377–379. doi:10.1016 / S1387-7003 (02) 00402-1.
  9. ^ Erbes, Michael; Klaus Forstinger; Andreas Meudt (31. října 2002). "Proces přípravy boronových a borinových kyselin". US patent 20020161230. Citováno 15. října 2013.
  10. ^ A b C Povlock, Thomas Paul (srpen 1960). „Boroxiny: jejich reakce a stabilita kruhu“ (PDF). Citováno 5. října 2013. odkaz 24
  11. ^ Povlock, Thomas Paul (srpen 1960). „Boroxiny: jejich reakce a stabilita kruhu“ (PDF). Citováno 5. října 2013. ref 25
  12. ^ A b Povlock, Thomas Paul (srpen 1960). „Boroxiny: jejich reakce a stabilita kruhu“ (PDF). Citováno 5. října 2013. odkaz 26
  13. ^ Povlock, Thomas Paul (srpen 1960). „Boroxiny: jejich reakce a stabilita kruhu“ (PDF). Citováno 5. října 2013. odkaz 5
  14. ^ Povlock, Thomas Paul (srpen 1960). „Boroxiny: jejich reakce a stabilita kruhu“ (PDF). Citováno 5. října 2013. odkaz 9
  15. ^ Povlock, Thomas Paul (srpen 1960). „Boroxiny: jejich reakce a stabilita kruhu“ (PDF). Citováno 5. října 2013. odkaz 2
  16. ^ Low, John Nicolson; Musgrave, Oliver; Wardell, James (15. února 2000). „(2-Aminoethoxy) bis (2-thienyl) bor“. Acta Crystallographica oddíl C. 56 (2): e63. doi:10.1107 / S0108270100000482.
  17. ^ Birch, Samuel J .; Boss, Sally R .; Cole, Sarah C .; Coles, Martyn P .; Haigh, Robert; Hitchcock, Peter B .; Wheatley, Andrew E. H. (1. ledna 2004). "Strukturální charakteristiky organozinkových komplexů obsahujících N, Np-bidentátové ligandy". Daltonské transakce (21): 3568–3574. doi:10.1039 / B410945G. PMID  15510278.
  18. ^ Kuhlmann, Matthias; Baumgartner, Thomas; Parvez, Masood (7. června 2008). „Nový polymorf kyseliny dimesitylborinové“. Acta Crystallographica oddíl E. 64 (7): o1185. doi:10.1107 / S1600536808015638. PMC  2961869. PMID  21202827.
  19. ^ Weese, Kenneth J .; Bartlett, Ruth A .; Murray, Brendan D .; Olmstead, Marilyn M .; Power, Philip R. (1. července 1987). "Syntéza a spektroskopická a strukturní charakterizace derivátů kvazi-alkoxidového ligandu [OBMes2] - (Mes = 2,4,6-Me3C6H2)". Anorganická chemie. 26 (15): 2409–2413. doi:10.1021 / ic00262a015.
  20. ^ Povlock, Thomas Paul (srpen 1960). „Boroxiny: jejich reakce a stabilita kruhu“ (PDF). Citováno 5. října 2013. odkaz 28
  21. ^ Povlock, Thomas Paul (srpen 1960). „Boroxiny: jejich reakce a stabilita kruhu“ (PDF). Citováno 5. října 2013. odkaz 17
  22. ^ Povlock, Thomas Paul (srpen 1960). „Boroxiny: jejich reakce a stabilita kruhu“ (PDF). Citováno 5. října 2013. odkaz 29
  23. ^ Winkle, D. (2001). „boronové kyseliny mohou být použity jako životaschopné alternativy k borinovým kyselinám při suzukiho kopulačních reakcích“. Výzkum a vývoj organických procesů. 5 (4): 450–451. doi:10.1021 / op010207s.
  24. ^ Karboxylové kyseliny - pokrok ve výzkumu a aplikacích. 2012. s. 93. ISBN  9781464993923.
  25. ^ Chan, Lina; Taylor, Mark S. (17. června 2011). „Regioselektivní alkylace derivátů sacharidů katalyzovaná derivátem kyseliny diarylborinové“. Organické dopisy. 13 (12): 3090–3093. doi:10.1021 / ol200990e. PMID  21591630.
  26. ^ Lee, Doris; Taylor, Mark S. (23. března 2011). "Regioselektivní acylace karbohydrátových derivátů katalyzovaná kyselinou boritou". Journal of the American Chemical Society. 133 (11): 3724–3727. doi:10.1021 / ja110332r. PMID  21355584.
  27. ^ Chudzinski, Michael G .; Chi, Yuechuan; Taylor, Mark S. (1. ledna 2011). "Kyseliny borité: zanedbaná třída organoboronových sloučenin pro rozpoznávání diolů ve vodném roztoku". Australian Journal of Chemistry. 64 (11): 1466. doi:10.1071 / CH11294.
  28. ^ Lee, Doris; Newman, Stephen G .; Taylor, Mark S. (3. prosince 2009). „Přímé aldolové reakce kyselin pyrohroznatých katalyzované bórem“. Organické dopisy. 11 (23): 5486–5489. doi:10.1021 / ol902322r. PMID  19904926.
  29. ^ Steiner, Steven J .; Bien, Jeffrey T .; Smith, Bradley D. (1. října 1994). „Kyselina difenylborinová je silným inhibitorem serinových proteáz“. Dopisy o bioorganické a léčivé chemii. 4 (20): 2417–2420. doi:10.1016 / S0960-894X (01) 80401-7.
  30. ^ Robin Hicks (2. srpna 2011). Stabilní radikály: Základy a aplikované aspekty lichých elektronových sloučenin. John Wiley and Sons. p. 518. ISBN  9781119956969.
  31. ^ „Podobné sloučeniny“. Citováno 4. října 2013.
  32. ^ Janiac (1997). „Chemie (organo) thalia (I) a (II): syntézy, struktury, vlastnosti a aplikace subvalentních komplexů thalium s ligandy alkyl, cyklopentadienyl, aren nebo hydrotris (pyrazolyl) boritan“. Recenze koordinační chemie. 163: 124. doi:10.1016 / s0010-8545 (97) 00011-8.
  33. ^ Chapman, Andy M .; Haddow, Mairi F .; Orton, Jonathan P. H .; Wass, Duncan F. (1. ledna 2010). "Snadné uvolňování dihydrogenu z fosfino-borinátového esteru Lewisových párů". Daltonské transakce. 39 (27): 6184–6. doi:10.1039 / c0dt00513d. PMID  20544115.
  34. ^ Fujdala, KL; Oliver, A. G .; Hollander, F. J .; Tilley, T. D. (24. února 2003). „Tris (terc-butoxy) siloxyderiváty boru, včetně kyseliny borité HOB [OSi (O (t) Bu) (3)] (2) a komplexu kovu (siloxy) boryloxidu Cp (2) Zr (Me) OB [OSi (O (t) Bu) (3)] (2): pozoruhodná krystalová struktura s 18 nezávislými molekulami v asymetrické jednotce “. Anorganická chemie. 42 (4): 1140–1150. doi:10.1021 / ic0205482. PMID  12588150.
  35. ^ Suzuki, Akinobu Z .; Shoichiro Ozaki, Jun-Ichi Goto Katsuhiko Mikishiba (15. února 2010). "Syntéza bisboronových sloučenin a jejich silná inhibiční aktivita při vstupu vápníku provozovaného v obchodě". Dopisy o bioorganické a léčivé chemii. 20 (4): 1395–1398. doi:10.1016 / j.bmcl.2009.12.108. PMID  20097561.
  36. ^ McBreen, J .; H. S. Lee; X. Q. Yang (2003). „Borinates: New Family of Anion Complexing Agents“ (PDF). Electrochemical Society, Inc.. Citováno 25. září 2013.
  37. ^ Bailey, P. J .; G bratranci; G A sníh; A White (duben 1980). „Antibakteriální látky obsahující bór: účinky na růst a morfologii bakterií za různých kultivačních podmínek“. Antimikrobiální látky a chemoterapie. Americká společnost pro mikrobiologii. 17 (4): 549–553. doi:10.1128 / aac.17.4.549. PMC  283830. PMID  6994634.
  38. ^ Benkovic SJ, Baker SJ, Alley MR, Woo YH, Zhang YK, Akama T, Mao W, Baboval J, Rajagopalan PT, Wall M, Kahng LS, Tavassoli A, Shapiro L (1. listopadu 2005). "Identifikace borinových esterů jako inhibitorů růstu bakteriálních buněk a bakteriálních metyltransferáz, CcrM a MenH". Journal of Medicinal Chemistry. 48 (23): 7468–7476. doi:10.1021 / jm050676a. PMID  16279806.
  39. ^ Baker SJ, Akama T, Zhang YK, Sauro V, Pandit C, Singh R, Kully M, Khan J, Plattner JJ, Benkovic SJ, Lee V, Maples KR (2006). „Identifikace nového antibakteriálního činidla obsahujícího bór (AN0128) s protizánětlivou aktivitou pro potenciální léčbu kožních onemocnění“. Bioorg. Med. Chem. Lett. 16 (23): 5963–7. doi:10.1016 / j.bmcl.2006.08.130. PMID  16997550.

Extra čtení

  • Dimitrijević, Elena; Taylor, Mark S. (3. května 2013). „Kyseliny organoborité a jejich deriváty jako katalyzátory pro organickou syntézu“. ACS katalýza. 3 (5): 945–962. doi:10.1021 / cs4000848. Přehled použití borinových kyselin jako katalyzátoru
  • Roth, HJ; Miller, B (září 1964). "Syntéza fenyl- a thienyl-substituovaných boronových a borinových kyselin". Archiv der Pharmazie. 297 (9): 513–523. doi:10,1002 / ardp.19642970902. PMID  14341914. S2CID  95181696.