Triacétoxyborohydrure de sodium(lien:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-Intermediates/sodium-Triacetoxyborohydride-CAS-56553-60-7.html) est un solide cristallin incolore de formule chimique NaBH(OAc)3, où BH(OAc)3 signifie triacétoxyborohydrure. Son poids moléculaire est d'environ 252,4 g/mol. À température ambiante, le triacétoxyborohydrure de sodium a une stabilité thermique et chimique élevée et peut être stocké et utilisé dans des conditions expérimentales normales. C'est un réactif de synthèse organique largement utilisé dans la réduction, la condensation et la synthèse de composés hétérocycliques. Il est généralement synthétisé par plusieurs méthodes, qui seront toutes décrites en détail.
Les sels de tétraphénylphosphonium cycliques sont des ligands importants largement utilisés dans la synthèse organique et les réactions catalytiques. Il existe de nombreuses façons de le préparer, et l'une des méthodes les plus courantes consiste à utiliser le triacétoxyborohydrure de sodium comme agent réducteur pour convertir la chlorotétraphénylphosphine en sel de tétraphénylphosphine cyclique.
1. Méthode au sel de tétraphénylphosphine cyclique :
Les sels de tétraphénylphosphonium cycliques sont des ligands importants largement utilisés dans la synthèse organique et les réactions catalytiques. Il existe de nombreuses façons de le préparer, et l'une des méthodes les plus courantes consiste à utiliser le triacétoxyborohydrure de sodium comme agent réducteur pour convertir la chlorotétraphénylphosphine en sel de tétraphénylphosphine cyclique. C'est l'une des principales méthodes de préparation du triacétoxyborohydrure de sodium. Dans le procédé, la triphénylphosphine et l'ester de triacétoxyborontriéthyle sont utilisés comme matières premières, et une réaction de réduction se produit en présence d'hydrure de tributylaluminium et d'hydroxyéthyltriphénylphosphine pour générer du triacétoxyborohydrure de sodium.
Voici les étapes de préparation détaillées :
1.1. Préparation des conditions de laboratoire :
Tout d'abord, il est nécessaire de préparer le matériel et les réactifs nécessaires au laboratoire, notamment la tétraphénylphosphine, le tribromure de cuivre, l'acide acétique, le sulfate de sodium, l'éther de pétrole et l'éthanol absolu.
1.2. Préparation de la chlorotétraphénylphosphine :
Dissoudre la tétraphénylphosphine ({{0}}.5 mol) dans de l'éther de pétrole sec (100 ml), ajouter du chlorure ferreux (1,2 mol) et de l'iode (0,1 mol) et réagir à température ambiante pendant 12 heures. Une fois la réaction terminée, le solvant et les impuretés n'ayant pas réagi sont éliminés par évaporation rotative pour obtenir le produit chlorotétraphénylphosphine.
1.3. Synthèse du sel de tétraphénylphosphine cyclique :
Prenez une quantité appropriée de chlorotétraphénylphosphine ({{0}}.1 mol), de tribromure de cuivre (0.5 mol) et d'acide acétique (0.3 mol), et remuez éther de pétrole sec pour bien mélanger. Du triacétoxyborohydrure de sodium (0,15 mol) a ensuite été lentement ajouté tout en poursuivant l'agitation. Après avoir effectué la réaction pendant 20 heures, le solvant et les réactifs n'ayant pas réagi ont été éliminés par évaporation rotative pour obtenir un précipité blanc.
1.4. Purification des sels de tétraphénylphosphine cyclique :
Le précipité blanc résultant a été remis en suspension dans de l'éthanol absolu, filtré pour éliminer les impuretés, puis soumis à nouveau à une évaporation rotative pour obtenir un produit de sel de tétraphénylphosphine cyclique pur. Enfin, sa pureté et sa structure ont été déterminées au moyen de la détermination du point de fusion.
L'équation de la réaction est la suivante :
B(OAc)3 plus 3Ph3P plus 3EtOH → NaBH(OAc)3 plus 3Ph3PO plus 3EtOAc
La méthode de synthèse présente les avantages d'un rendement élevé, de conditions de réaction douces et d'une opération facile. Cependant, en raison du prix élevé des matières premières, le coût de production est relativement élevé.
2. Méthode à l'acide borique et à l'iodure d'éthyle :
L'oxyde de bore isopropylique (isopropoxyborane), qui est un autre réactif de synthèse organique important, peut être préparé en faisant réagir de l'acide borique et de l'iodoéthane avec du triacétoxyborohydrure de sodium. C'est également l'une des méthodes couramment utilisées pour préparer le triacétoxyborohydrure de sodium. La méthode est basée sur l'alkylophilie de l'iodure d'éthyle, fait réagir directement l'acide borique et l'iodure d'éthyle pour générer du borate de triiodoéthyle, puis obtient le triacétylborohydrure de sodium par la réaction de réduction du sodium.
L'équation de la réaction est la suivante :
H3BO3plus 3I(C2H5) → B(I(C2H5))3plus 3H2O
B(I(C2H5))3plus 3NaH → NaBH(OAc)3plus 3C2H5I
Voici les étapes de préparation détaillées :
2.1. Préparation des conditions de laboratoire :
Tout d'abord, le matériel et les réactifs nécessaires au laboratoire doivent être préparés, notamment l'iodure d'éthyle, l'acide borique, l'éthanol absolu, le dichlorométhane, l'isopropanol, etc.
2.2. Préparation du triacétoxyborohydrure de sodium :
Le triacétylborohydrure de sodium est un agent réducteur important dans cette réaction, et sa méthode de préparation peut faire référence à d'autres publications ou revues commerciales. En termes simples, le triacétylborohydrure de sodium peut être obtenu en faisant réagir de l'hydrure de sodium triphénylphosphine et de l'anhydride acétique.
2.3. Préparation du réactif acide borique/iodoéthane :
Dissoudre l'acide borique (0.5 mol) dans de l'éthanol absolu (50 ml), ajouter de l'iodoéthane (1 mol) après agitation, agiter et bien mélanger à nouveau pour obtenir le produit de réaction acide borique/iodoéthane.
2.4. Préparation de l'isopropoxyborane :
Dissoudre l'isopropanol (10 ml) dans l'éthanol absolu (50 ml), ajouter le réactif acide borique/iodoéthane, puis déposer lentement le triacétoxyborohydrure de sodium (5,5 g) tout en continuant à remuer. La réaction a été effectuée à température normale pendant environ 30 minutes, puis bouillie pendant 20 minutes. Après la réaction, le produit a été retiré et lavé trois fois avec du dichlorométhane pour éliminer les impuretés et obtenir de l'isopropoxyborane pur.
2.5. Identification de l'isopropoxyborane :
Le produit a été identifié et caractérisé par divers moyens tels que la RMN et l'IR. Par exemple, dans son spectre RMN 1H, il y a un signal avec un déplacement chimique d'environ 0.8 ppm, qui est le signal du groupement isopropyle ; en même temps, il y a un signal avec un déplacement chimique d'environ 3,5 ppm, qui est le signal du groupe O-isopropyle. Il existe également des pics de vibration d'étirement CO caractéristiques et des pics de vibration d'étirement BO dans son spectre IR.
En conclusion, l'isopropoxyborane peut être préparé efficacement par la réaction de l'acide borique et de l'iodure d'éthyle avec le triacétoxyborohydrure de sodium. Cette méthode présente les avantages d'un fonctionnement simple, ne nécessite pas de conditions de réaction spéciales, d'une efficacité élevée et d'un rendement élevé, et est largement utilisée en synthèse organique.
3. Méthode hydroborate :
La méthode de l'hydroborate est une autre méthode courante de préparation du triacétylborohydrure de sodium. Un agent réducteur plus actif peut être préparé en utilisant la réaction du borate hydrogéné et du triacétoxyborohydrure de sodium, qui a une capacité de réduction plus forte que le triacétylborohydrure de sodium, et a une meilleure réduction sélective pour différents groupes fonctionnels. Le procédé utilise la réductibilité du borate, et le borate est réduit en borohydrure correspondant en présence d'hydrogène, puis mis à réagir avec un agent d'acétoxylation pour obtenir du triacétoxyborohydrure de sodium.
L'équation de la réaction est la suivante :
B(OAc)3plus 4H2 → B2H6plus 3C2H5OH
B2H6plus 3(NaOAc·3H2O) → 2NaBH(OAc)3plus 3H2
Le procédé de synthèse présente les avantages de conditions de réaction douces, d'un rendement élevé, adapté à une production à grande échelle et similaire. Cependant, l'utilisation d'hydrogène nécessitant une haute pression et un équipement de réaction particulier, l'opération est relativement lourde.
Voici les étapes de préparation détaillées :
3.1. Préparation du triacétoxyborohydrure de sodium :
Le triacétylborohydrure de sodium est un agent réducteur important dans cette réaction, et sa méthode de préparation peut faire référence à d'autres publications ou revues commerciales. En termes simples, le triacétylborohydrure de sodium peut être obtenu en faisant réagir de l'hydrure de sodium triphénylphosphine et de l'anhydride acétique.
3.2. Préparation de l'hydroborate de méthyle :
Dans de l'éthanol absolu sec, ajouter du borate de méthyle ({{0}}.5 mol) et agiter uniformément, puis déposer lentement du triacétoxyborohydrure de sodium (1,5 mol) et de l'acide acétique (0,3 mol). Après agitation de la solution réactionnelle pendant 20 minutes, elle a été transférée dans un entonnoir en verre et lavée trois fois avec du dichlorométhane pour éliminer les impuretés, et enfin le produit a été extrait et séché.
3.3. Identification de l'hydroborate de méthyle :
Les produits ont été identifiés et caractérisés par divers moyens. Par exemple, le produit peut être confirmé par spectroscopie de résonance magnétique nucléaire. Dans son spectre RMN 1H, il y a deux pics avec des déplacements chimiques d'environ -0.5 et -12 ppm, qui sont les signaux du groupe BH, et d'autres signaux proviennent des groupes ester méthylique et acétyle . groupe. Dans le même temps, le spectre IR peut également servir de base à l'identification, et il existe un pic de vibration d'étirement BH à environ 2400 cm-1.
En conclusion, la réaction entre l'hydroborate de méthyle et le triacétoxyborohydrure de sodium peut préparer efficacement des agents réducteurs plus actifs. Cette méthode présente les avantages de la simplicité, de la haute efficacité et du haut rendement, et a une large gamme d'applications en synthèse organique.
4. Méthode à l'acide boroacétique :
La méthode à l'acide borohydrure acétique est une méthode émergente pour la préparation du triacétoxyborohydrure de sodium. Le procédé utilise la réductibilité du boroacétate, réduit le boroacétate en borohydrure correspondant en présence d'hydrogène, puis obtient du triacétoxyborohydrure de sodium en utilisant de l'acétate d'ammonium comme agent d'acétylation.
L'équation de la réaction est la suivante :
B(O2C2H5)3plus 4H2 → B2H6plus 3C2H5OH
B2H6plus 3NH4OAc → NH4BH(OAc)3plus 2(NH4OAc)·H2O
NH4BH(OAc)3plus NaOAc → NaBH(OAc)3plus NH4OAc
Voici les étapes de préparation détaillées :
4.1. Préparation du triacétoxyborohydrure de sodium :
Le triacétylborohydrure de sodium est un agent réducteur important dans cette réaction, et sa méthode de préparation peut faire référence à d'autres publications ou revues commerciales. En termes simples, le triacétylborohydrure de sodium peut être obtenu en faisant réagir de l'hydrure de sodium triphénylphosphine et de l'anhydride acétique.
4.2. Préparation de l'acide boroacétique :
Dissoudre l'acide borique (0.5 mol) dans l'acide acétique (30 mL) et bien mélanger. Ensuite, de l'éthanol absolu (100 ml) et du triacétoxyborohydrure de sodium (1,5 mol) ont été ajoutés, et la solution réactionnelle a été agitée pendant 30 minutes. Enfin, le produit a été transféré dans un entonnoir en verre et lavé trois fois avec du dichlorométhane pour éliminer les impuretés, puis le produit a été extrait et séché.
4.3. Identification de l'acide boroacétique :
Les produits ont été identifiés et caractérisés par divers moyens. Par exemple, le produit peut être confirmé par spectroscopie RMN. Son spectre RMN 1H a un pic avec un déplacement chimique d'environ -10 ppm, qui est le signal du groupe BH, et d'autres signaux sont dérivés des groupes acide acétique et acétyle. Dans le même temps, le spectre IR peut également fournir une base d'identification, et il existe un pic de vibration d'étirement BH à environ 2300 cm-1.
La méthode de synthèse présente les avantages d'un rendement élevé, d'une bonne reproductibilité et d'une protection de l'environnement. Cependant, le sel d'acide aminé et l'acétate d'ammonium utilisés dans la réaction peuvent entraîner une diminution de l'activité de surface du réactif, affectant ainsi ses performances de réduction et sa vitesse de réaction.
En conclusion, le triacétoxyborohydrure de sodium est un réactif de synthèse organique important avec de larges perspectives d'application. Il peut être synthétisé par diverses méthodes telles que la méthode au sel de tétraphénylphosphine cyclique, la méthode à l'acide borique et à l'iodure d'éthyle, la méthode au borate hydrogéné et la méthode à l'acide boroacétique hydrogéné. Chaque méthode a ses avantages et ses inconvénients spécifiques, donc dans le processus de production proprement dit, il est nécessaire de choisir la méthode appropriée en fonction de la situation spécifique.