Naatriumtriatsetoksüboorhüdriid(link:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/sodium-triacetoxyborohydride-cas-56553-60-7.html) on värvitu kristalne tahke aine keemilise valemiga NaBH(OAc)3, kus BH(OAc)3 tähistab triatsetoksüboorhüdriidi. Selle molekulmass on umbes 252,4 g/mol. Toatemperatuuril on naatriumtriatsetoksüboorhüdriidil kõrge termiline ja keemiline stabiilsus ning seda saab säilitada ja kasutada tavalistes katsetingimustes. See on orgaaniline sünteesireaktiiv, mida kasutatakse laialdaselt heterotsükliliste ühendite redutseerimiseks, kondenseerimiseks ja sünteesiks. Tavaliselt sünteesitakse seda mitme meetodi abil, mida kõiki kirjeldatakse üksikasjalikult.
Tsüklilised tetrafenüülfosfooniumi soolad on olulised ligandid, mida kasutatakse laialdaselt orgaanilises sünteesis ja katalüütilistes reaktsioonides. Selle valmistamiseks on palju võimalusi ja üks levinumaid meetodeid on naatriumtriatsetoksüboorhüdriidi kasutamine redutseeriva ainena, et muuta klorotetrafenüülfosfiin tsükliliseks tetrafenüülfosfiini soolaks.
1. Tsüklilise tetrafenüülfosfiini soola meetod:
Tsüklilised tetrafenüülfosfooniumi soolad on olulised ligandid, mida kasutatakse laialdaselt orgaanilises sünteesis ja katalüütilistes reaktsioonides. Selle valmistamiseks on palju võimalusi ja üks levinumaid meetodeid on naatriumtriatsetoksüboorhüdriidi kasutamine redutseeriva ainena, et muuta klorotetrafenüülfosfiin tsükliliseks tetrafenüülfosfiini soolaks. See on üks peamisi naatriumtriatsetoksüboorhüdriidi valmistamise meetodeid. Meetodis kasutatakse toorainena trifenüülfosfiini ja triatsetoksüboortrietüülestrit ning tributüülalumiiniumhüdriidi ja hüdroksüetüültrifenüülfosfiini juuresolekul toimub redutseerimisreaktsioon, mille tulemusena saadakse naatriumtriatsetoksüboorhüdriid.
Järgmised on üksikasjalikud ettevalmistusetapid:
1.1. Laboratoorsete tingimuste ettevalmistamine:
Kõigepealt on vaja ette valmistada laboris vajalikud seadmed ja reaktiivid, sealhulgas tetrafenüülfosfiin, vasktribromiid, äädikhape, naatriumsulfaat, petrooleeter ja absoluutne etanool.
1.2. Klorotetrafenüülfosfiini valmistamine:
Lahustage tetrafenüülfosfiin ({0}},5 mol) kuivas petrooleetris (100 ml), lisage raudkloriid (1,2 mol) ja jood (0,1 mol) ning laske toatemperatuuril 12 tundi reageerida. Pärast reaktsiooni lõppemist eemaldatakse lahusti ja reageerimata lisandid rotaatoraurustiga, et saada klorotetrafenüülfosfiini saadus.
1.3. Tsüklilise tetrafenüülfosfiini soola süntees:
Võtke sobiv kogus klorotetrafenüülfosfiini ({{0}},1 mol), vasktribromiidi (0,5 mol) ja äädikhapet (0,3 mol) ning segage kuivatage petrooleeter, et põhjalikult segada. Seejärel lisati aeglaselt segamist jätkates naatriumtriatsetoksüboorhüdriid (0,15 mol). Pärast 20-tunnist reaktsiooni toimumist eemaldati lahusti ja reageerimata reagendid pöördaurustiga, et saada valge sade.
1.4. Tsükliliste tetrafenüülfosfiini soolade puhastamine:
Saadud valge sade resuspendeeriti absoluutses etanoolis, filtriti lisandite eemaldamiseks ja seejärel töödeldi uuesti rootoraurustamisega, et saada puhas tsükliline tetrafenüülfosfiinisoola produkt. Lõpuks määrati selle puhtus ja struktuur sulamistemperatuuri määramise abil.
Reaktsioonivõrrand on järgmine:
B(OAc)3 pluss 3Ph3P pluss 3EtOH → NaBH(OAc)3 pluss 3Ph3PO pluss 3EtOAc
Sünteesimeetodi eelisteks on kõrge saagis, kerged reaktsioonitingimused ja lihtne töö. Tooraine kõrge hinna tõttu on tootmiskulu aga suhteliselt kõrge.
2. Boorhappe ja etüüljodiidi meetod:
Isopropüülbooroksiidi (isopropoksüboraani), mis on teine oluline orgaanilise sünteesi reaktiiv, saab valmistada boorhappe ja jodoetaani reageerimisel naatriumtriatsetoksüboorhüdriidiga. See on ka üks naatriumtriatsetoksüboorhüdriidi valmistamise meetoditest. Meetod põhineb etüüljodiidi alküülofiilsusel, reageerib otseselt boorhappe ja etüüljodiidiga trijodoetüülboraadi saamiseks ning seejärel saadakse naatriumtriatsetüülboorhüdriid naatriumi redutseerimisreaktsiooni kaudu.
Reaktsioonivõrrand on järgmine:
H3BO3pluss 3I(C2H5) → B(I(C2H5))3pluss 3H2O
B(I(C2H5))3pluss 3NaH → NaBH(OAc)3pluss 3C2H5I
Järgmised on üksikasjalikud ettevalmistusetapid:
2.1. Laboratoorsete tingimuste ettevalmistamine:
Kõigepealt tuleb ette valmistada laboris vajalikud seadmed ja reaktiivid, sh etüüljodiid, boorhape, absoluutne etanool, diklorometaan, isopropanool jne.
2.2. Naatriumtriatsetoksüboorhüdriidi valmistamine:
Naatriumtriatsetüülboorhüdriid on selles reaktsioonis oluline redutseerija ja selle valmistamise meetod võib viidata muule kirjandusele või äriajakirjadele. Lihtsamalt öeldes võib naatriumtriatsetüülboorhüdriidi saada trifenüülfosfiinnaatriumhüdriidi ja äädikhappe anhüdriidi reageerimisel.
2.3. Boorhappe/jodoetaani reagendi valmistamine:
Lahustage boorhape (0,5 mol) absoluutses etanoolis (50 ml), lisage pärast segamist jodoetaan (1 mol), segage ja segage uuesti põhjalikult, et saada boorhappe/jodoetaani reaktsioonisaadus.
2.4. Isopropoksüboraani valmistamine:
Lahustage isopropanool (10 ml) absoluutses etanoolis (50 ml), lisage boorhappe/jodoetaani reaktant ja seejärel tilgutage aeglaselt naatriumtriatsetoksüboorhüdriidi (5,5 g), jätkates segamist. Reaktsioon viidi läbi normaaltemperatuuril umbes 30 minutit ja seejärel keedeti 20 minutit. Pärast reaktsiooni produkt eemaldati ja pesti kolm korda diklorometaaniga, et eemaldada lisandid ja saada puhas isopropoksüboraan.
2.5. Isopropoksüboraani identifitseerimine:
Produkt identifitseeriti ja iseloomustati erinevate vahenditega, nagu NMR ja IR. Näiteks selle 1H NMR spektris on signaal keemilise nihkega umbes 0,8 ppm, mis on isopropüülrühma signaal; samal ajal on umbes 3,5 ppm keemilise nihkega signaal, mis on O-isopropüülrühma signaal. Selle IR-spektris on ka iseloomulikud CO venitusvibratsiooni piigid ja BO venitusvibratsiooni piigid.
Kokkuvõtteks võib öelda, et isopropoksüboraani saab tõhusalt valmistada boorhappe ja etüüljodiidi reaktsioonil naatriumtriatsetoksüboorhüdriidiga. Selle meetodi eeliseks on lihtne toimimine, eriliste reaktsioonitingimuste puudumine, kõrge efektiivsus ja kõrge saagis ning seda kasutatakse laialdaselt orgaanilises sünteesis.
3. Hüdroboraadi meetod:
Hüdroboraadi meetod on veel üks levinud meetod naatriumtriatsetüülboorhüdriidi valmistamiseks. Aktiivsema redutseerija saab valmistada hüdrogeenitud boraadi ja naatriumtriatsetoksüboorhüdriidi reaktsioonil, millel on tugevam redutseerimisvõime kui naatriumtriatsetüülboorhüdriidil ja millel on parem selektiivne redutseerimine erinevate funktsionaalrühmade jaoks. Meetod kasutab boraadi redutseeritavust ja boraat redutseeritakse vesiniku juuresolekul vastavaks boorhüdriidiks ja seejärel lastakse reageerida atsetoksüüleeriva ainega, et saada naatriumtriatsetoksüboorhüdriid.
Reaktsioonivõrrand on järgmine:
B(OAc)3pluss 4H2 → B2H6pluss 3C2H5Oh
B2H6pluss 3 (NaOAc·3H2O) → 2NaBH(OAc)3pluss 3H2
Sünteesimeetodi eelisteks on leebed reaktsioonitingimused, kõrge saagis, sobib suuremahuliseks tootmiseks jms. Kuna aga vesiniku kasutamine nõuab kõrgsurvet ja spetsiaalseid reaktsiooniseadmeid, on operatsioon suhteliselt tülikas.
Järgmised on üksikasjalikud ettevalmistusetapid:
3.1. Naatriumtriatsetoksüboorhüdriidi valmistamine:
Naatriumtriatsetüülboorhüdriid on selles reaktsioonis oluline redutseerija ja selle valmistamise meetod võib viidata muule kirjandusele või äriajakirjadele. Lihtsamalt öeldes võib naatriumtriatsetüülboorhüdriidi saada trifenüülfosfiinnaatriumhüdriidi ja äädikhappe anhüdriidi reageerimisel.
3.2. Metüülhüdroboraadi valmistamine:
Kuivas absoluutses etanoolis lisage metüülboraat ({{0}},5 mol) ja segage ühtlaselt, seejärel tilgutage aeglaselt naatriumtriatsetoksüboorhüdriid (1,5 mol) ja äädikhape (0,3 mol). Pärast reaktsioonilahuse 20-minutilist segamist viidi see klaaslehtrisse ja pesti kolm korda diklorometaaniga, et eemaldada lisandid. Lõpuks saadus ekstraheeriti ja kuivatati.
3.3. Metüülhüdroboraadi identifitseerimine:
Tooteid tuvastati ja iseloomustati erinevate vahenditega. Näiteks saab toodet kinnitada tuumamagnetresonantsspektroskoopia abil. Selle 1H NMR spektris on kaks piiki keemilise nihkega ligikaudu -0,5 ja -12 ppm, mis on BH-rühma signaalid ning teised signaalid pärinevad metüülestri- ja atsetüülrühmadest. . Grupp. Samal ajal võib identifitseerimise aluseks olla ka infrapunaspekter ja BH venitava vibratsiooni tipp on umbes 2400 cm{7}}.
Kokkuvõtteks võib öelda, et metüülhüdroboraadi ja naatriumtriatsetoksüboorhüdriidi vaheline reaktsioon võib tõhusalt valmistada aktiivsemaid redutseerivaid aineid. Selle meetodi eelisteks on lihtsus, kõrge efektiivsus ja kõrge saagis ning sellel on lai valik rakendusi orgaanilises sünteesis.
4. Booräädikhappe meetod:
Boorhüdriidäädikhappe meetod on naatriumtriatsetoksüboorhüdriidi valmistamise uus meetod. Meetod kasutab booratsetaadi redutseeritavust, redutseerib booratsetaadi vesiniku juuresolekul vastavaks boorhüdriidiks ja seejärel saadakse naatriumtriatsetoksüboorhüdriid, kasutades atsetüüliva ainena ammooniumatsetaati.
Reaktsioonivõrrand on järgmine:
B(O2C2H5)3pluss 4H2 → B2H6pluss 3C2H5Oh
B2H6pluss 3NH4OAc → NH4BH(OAc)3pluss 2 (NH4OAc)·H2O
NH4BH(OAc)3pluss NaOAc → NaBH(OAc)3pluss NH4OAc
Järgmised on üksikasjalikud ettevalmistusetapid:
4.1. Naatriumtriatsetoksüboorhüdriidi valmistamine:
Naatriumtriatsetüülboorhüdriid on selles reaktsioonis oluline redutseerija ja selle valmistamise meetod võib viidata muule kirjandusele või äriajakirjadele. Lihtsamalt öeldes võib naatriumtriatsetüülboorhüdriidi saada trifenüülfosfiinnaatriumhüdriidi ja äädikhappe anhüdriidi reageerimisel.
4.2. Booräädikhappe valmistamine:
Lahustage boorhape (0,5 mol) äädikhappes (30 ml) ja segage hästi. Seejärel lisati absoluutne etanool (100 ml) ja naatriumtriatsetoksüboorhüdriid (1,5 mol) ning reaktsioonilahust segati 30 minutit. Lõpuks viidi produkt klaaslehtrisse ja pesti kolm korda diklorometaaniga, et eemaldada lisandid, seejärel saadus ekstraheeriti ja kuivatati.
4.3. Booräädikhappe identifitseerimine:
Tooteid tuvastati ja iseloomustati erinevate vahenditega. Näiteks saab produkti kinnitada NMR-spektroskoopia abil. Selle 1H NMR-spektri piigi keemilise nihkega on umbes -10 ppm, mis on BH-rühma signaal, ja teised signaalid on tuletatud äädikhappe- ja atsetüülrühmadest. Samas võib identifitseerimise aluseks olla ka IR-spekter ning BH venitava vibratsiooni tipp on umbes 2300 cm-1 juures.
Sünteesimeetodi eelised on kõrge saagis, hea reprodutseeritavus ja keskkonnakaitse. Reaktsioonis kasutatud aminohappe sool ja ammooniumatsetaat võivad aga põhjustada reagendi pinnaaktiivsuse vähenemist, mõjutades seeläbi selle redutseerimisvõimet ja reaktsioonikiirust.
Kokkuvõtteks võib öelda, et naatriumtriatsetoksüboorhüdriid on oluline orgaanilise sünteesi reaktiiv, millel on laialdased kasutusvõimalused. Seda saab sünteesida erinevate meetoditega, nagu tsüklilise tetrafenüülfosfiini soola meetod, boorhappe ja etüüljodiidi meetod, hüdrogeenitud boraadi meetod ja hüdrogeenitud booräädikhappe meetod. Igal meetodil on oma eelised ja puudused, seega tuleb tegelikus tootmisprotsessis valida sobiv meetod vastavalt konkreetsele olukorrale.