硼酸是有機合成中非常常見而又實用的合成砌塊,其可參與非常多的反應,例如Suzuki反應,Chan-Lam反應,此外還可與不飽和活化烯烴化合物,羰基類化合物,亞胺類化合物進行加成反應。同時,其還可作為糖類化合物的探針,還可作為潛在的藥物。然而長期以來,在反應過程中硼酸的TLC監測都是一項挑戰。
硼酸參與的Suzuki–Miyaura反應,通常向體系中加入雙羥基香豆素來監測反應的轉化,硼酸與雙羥基香豆素絡合物在366nm下可見。我們都知道,這個監測遠沒有TLC監測方便,TLC監測不僅可以反應硼酸的反應情況,同時還可以監測產物和其它原料的情況。天然茜素類化合物,一類非螢光類化合物,當通過1,2-二羥基與硼酸結合的時候,就變成有螢光的化合物。這個屬性在茜素紅身上開發的更多。
作者配置了三種不同體系的茜素溶液,考察檢測苯硼酸的靈敏度,三種溶液分別是1 mM alizarin in (1)Na2CO3(20 mM in H2O–MeOH, 20:80), (2) methanol,和 (3) HCl (20 mM in H2O–MeOH, 20:80)。結果顯示純甲醇作為溶劑可顯示出最強的螢光效果。其它溶劑,乙酸乙酯,乙醇,二氯甲烷,丙酮等也被用來測試,都給出了類似的結果,這主要是苯硼酸的濃度低至0.1 mM都可以很容易的被檢測到。最終綜合溶劑價格,安全性和茜素在該溶劑中的溶解度,丙酮被選擇為溶解茜素的溶劑,對不同濃度的茜素丙酮溶液進行考察,最終1mM濃度最佳。可以用棉花塗抹TLC板,可以將TLC板浸沒在茜素丙酮溶液中,也可以噴灑在TLC板上,都可以起到很好的效果。最終選擇的監測流程如下:
- Briefly dip the TLC plate in a 1 mM alizarin solution in acetone;
- Let dry and wait until the TLC plate becomes pink;
- Observe under 366 nm light.
為了考察該監測體系的實用性,作者考察了多種硼酸和硼酸酯,如下圖所示,效果非常不錯。
作者還考察了該監測體系對硼酸監測的選擇性,許多化合物都有螢光,然而硼酸在低於10倍的濃度下,給出更強的螢光效果。
作者隨後將該監測體系用到實戰中去,非別是兩個Suzki反應和一個成酯反應,監測反應進展非常高效。
參考文獻:
Synlett 2012, 23, 1751–1754
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