[發明專利]一種改進的甲基硼酸制備方法

有效

• 申請號: 201310185902.2
• 申請日: 2013-05-20
• 公開（公告）號: CN104163825A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 和國棟;宋世鏵
• 申請（專利權）人: 重慶圣華曦藥業股份有限公司;重慶匯智藥物研究院有限公司
• 主分類號: C07F5/02
• 分類號: C07F5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種改進的甲基硼酸制備方法。?

背景技術

甲基硼酸是最簡單的有機硼酸衍生物，是制備許多硼酸衍生物如(S)或(R)-2-甲基-CBS-噁唑硼烷等的重要中間體，其在有機合成中具有多種用途。此外甲基硼酸及其衍生物在色譜分析中也具有顯著的優點，常用于順反異構體等的分離。Khotinsky和Melamed是第一個嘗試用硼酸三甲酯和格氏試劑制備該類化合物的研究者，但遺憾的是未獲得成功。Burg對該方法進行改進后，得到了少量的甲基硼酸類化合物，但仍然收率較低，而且該合成方法存在反應條件苛刻，后處理繁瑣等缺點。美國專利US4795821中，使用有機鋰試劑與硼酸三異丙酯反應得到甲基硼酸三異丙酯鋰鹽，再經酸化和水解處理即得到甲基硼酸。該方法的不足之處是需使用非常活潑的有機鋰試劑，而且得到的甲基硼酸不易純化。1991年Richard和Ringoes在美國專利US5039795中對該方法進行了改進：有機鋰試劑與硼酸三異丙酯反應得到甲基硼酸三異丙酯鋰鹽后，先水解，通過蒸餾除去異丙醇等雜質；再酸化、萃取、真空蒸餾即可以得到純度較高的甲基硼酸。?

Rathke?和Brown等人（Rathke,?M.?W.;?Brown,?H.?C.?J.?Am.?Chem.?SOC.?1966,88,?2606；Wester,?D.?W.;?Barton,?L.?Org.?Prep.?Roc.?Int.?1971,?3,?191.）設計了一種合成甲基硼酸的新方法。主要是先通過硼烷與一氧化碳的羰基化反應制備甲基硼酸酐，然后轉化成甲基硼酸。后來李恒光等（李恒光,劉志煜,陳淑華.化學試劑.1997,19,185）采用硼烷四氫呋喃溶液與一氧化碳反應，然后水解得到甲基硼酸粗品，再經升華提純得到甲基硼酸純品。該合成方法具有原料安全易得、實驗操作簡單、后處理方便等優點。?

現有技術中硼烷和一氧化碳的羰基化反應通常在二甲基硫醚、乙醚或四氫呋喃中進行，而且硼烷的制備和羰基化反應分步進行。二甲基硫醚具有化學中著名的臭味，會對環境造成較大污染，另外二甲硫醚與硼烷結合緊密，不利于硼烷與CO反應（Brown,?H.?C.;?Cole?T.?E.?Organometallic.?1985,?4,?816.）；乙醚易燃易爆，使用起來比較危險；因此通常使用四氫呋喃作溶劑來進行的硼烷羰基化反應。我們在重復李恒光等人的實驗中發現，硼烷在四氫呋喃中的溶解度較小，通常只能達到1mol/L。故現有方法均存在四氫呋喃用量大、硼烷吸收不完全、環境負荷重、生產成本高等不足之處。因此我們希望對以四氫呋喃為溶劑合成甲基硼酸的工藝進行改進，從而彌補上述缺陷。實驗研究中我們發現在吸收硼烷同時通入一氧化碳與之原位發生反應生成甲基硼酸酐，從而使硼烷不斷地被消耗，并新引入吸收反應瓶2#進行二級吸收與反應，使四氫呋喃的用量大大減少僅為文獻方法的1/4，提高了硼烷的吸收和利用率，并且甲基硼酸收率達到75%（文獻為50％左右），顯著降低了成本，減少了對環境的危害，并有利于工業化應用。?

發明內容

本發明需要解決的技術問題是公開了一種甲基硼酸的改進制備方法，以解決現有技術存在的缺陷。?

本發明的反應原理如下：?

本發明的方法包括如下步驟：

1）制備硼烷：在三口瓶a中，加入硼氫化鈉和二乙二醇二甲醚，其重量體積比為1?:?5~10,?優選1?:?8~10；將三氟化硼的乙醚絡合物滴入混合物中，硼氫化鈉與三氟化硼摩爾比為1?:?1.1~1.5，優選1?:?1.1~1.2；反應時間為2~8h，優選4~6h；反應溫度為25~50℃；優選?25~35℃。

2）四氫呋喃吸收硼烷和制備甲基硼酸酐：?

經反應瓶1#和2#吸收硼烷，所用四氫呋喃的總體積以硼烷完全吸收的濃度為4?mol/L計算，1#瓶中四氫呋喃的體積為總體積的30%~70%，吸收溫度為10~45℃，優選吸收溫度為15~30℃。通過監測未發現尾接瓶c中有硼烷，表示1#和2#瓶串接能夠將硼烷充分吸收。

吸收硼烷的同時，向1#瓶中通入CO使硼烷羰基化反應，混合氣體經2#瓶實現進一步吸收和反應，制備甲基硼酸酐；該反應需要加入硼氫化鈉、硼氫化鉀或硼氫化鋰的一種作為催化劑，催化劑的用量為硼烷理論摩爾量的0.5~3%，優選催化劑用量為0.5~1.5%；反應溫度為10~45℃，優選25~35℃；反應時間為4~12h；優選反應時間為8~12h。?