ホウ酸エステル

有機化学において、ホウ酸エステルはホウ酸とアルコールの化学量論的縮合反応によって簡便に製造される有機ホウ素化合物である。ホウ酸エステルには、オルトホウ酸塩、B(OR) ₃とメタホウ酸塩、B ₃ O ₃ (OR) ₃の 2 つの主なクラスがある。メタホウ酸塩には 6 員環ボロキシンが含まれる。

{\ce {B(OH)3 + 3 ROH -> B(OR)3 + 3 H2O}}

{\ce {3 B(OH)3 + 3 ROH -> B3O3(OR)3 + 6 H2O}}

通常は濃硫酸などの脱水剤が添加される。^[1]ホウ酸エステルは揮発性があり、蒸留によって精製することができる。この手順は微量のホウ酸塩の分析や鋼鉄中のホウ素の分析に用いられる。^[2]すべてのホウ素化合物と同様に、アルキルホウ酸塩は特徴的な緑色の炎を出して燃焼する。この特性は定性分析においてホウ素の存在を判断するために使用される。^[3]

ホウ酸エステルは糖などのジオールで処理すると自然に形成され、マンニトールとの反応がホウ酸の滴定分析法の基礎となります。

メタホウ酸エステルは強いルイス酸性を示し、エポキシド重合反応を開始することができる。^[4] オルトホウ酸エステルのルイス酸性は、ガットマン・ベケット法で測定すると比較的低い。

トリメチルホウ酸（B(OCH ₃ ) ₃ ）は、鈴木カップリングのためのボロン酸エステルの前駆体として使用される：^[5]非対称ホウ酸エステルは、トリメチルホウ酸のアルキル化から調製される：^[6]

{\ce {ArMgBr + B(OCH3)3 -> MgBrOCH3 + ArB(OCH3)2}}

{\ce {ArB(OCH3)2 + 2H2O -> ArB(OH)2 + 2HOCH3}}

これらのエステルは加水分解されてボロン酸となり、鈴木カップリングに使用されます。

参考文献

^ Brown, Herbert C.; Mead, Edward J.; Shoaf, Charles J. (1956). 「アルキルボレートエステルの調製のための便利な手順」J. Am. Chem. Soc . 78 (15): 3613–3614. doi :10.1021/ja01596a015.
^ メンダム、J.; デニー、RC; バーンズ、JD; トーマス、MJK (2000)、Vogel's Quantitative Chemical Analysis (第6版)、ニューヨーク：Prentice Hall、p. 666、ISBN 0-582-22628-7
^ フォーゲル、アーサー I.; スヴェラ、G. (1979)、フォーゲルのマクロおよびセミミクロ定性無機分析教科書(第 5 版)、ロンドン: ロングマン、ISBN 0-582-44367-9–インターネットアーカイブより
^ MA Beckett、GC Strickland、JR Holland、KS Varma、「ホウ素中心のルイス酸性度の測定のための便利なNMR法：ルイス酸開始エポキシド重合の反応速度とルイス酸性度の相関関係」、Polymer、 1996年、37、4629-4631。doi：10.1016/0032-3861(96)00323-0
^ Li, W.; Nelson, DP; Jensen, MS; Hoerrner, RS; Cai, D.; Larsen, RD; Reider, PJ (2002). 「3-ピリジル- および一部のアリールボロン酸の調製のための改良プロトコル」J. Org. Chem . Vol. 67. p. 5394. doi :10.1021/jo025792p.
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[1] Brown, Herbert C.; Mead, Edward J.; Shoaf, Charles J. (1956). 「アルキルボレートエステルの調製のための便利な手順」J. Am. Chem. Soc . 78 (15): 3613–3614. doi :10.1021/ja01596a015.

[2] メンダム、J.; デニー、RC; バーンズ、JD; トーマス、MJK (2000)、Vogel's Quantitative Chemical Analysis (第6版)、ニューヨーク：Prentice Hall、p. 666、ISBN 0-582-22628-7

[3] フォーゲル、アーサー I.; スヴェラ、G. (1979)、フォーゲルのマクロおよびセミミクロ定性無機分析教科書(第 5 版)、ロンドン: ロングマン、ISBN 0-582-44367-9–インターネットアーカイブより

[Beckett-4] MA Beckett、GC Strickland、JR Holland、KS Varma、「ホウ素中心のルイス酸性度の測定のための便利なNMR法：ルイス酸開始エポキシド重合の反応速度とルイス酸性度の相関関係」、Polymer、 1996年、37、4629-4631。doi：10.1016/0032-3861(96)00323-0

[5] Li, W.; Nelson, DP; Jensen, MS; Hoerrner, RS; Cai, D.; Larsen, RD; Reider, PJ (2002). 「3-ピリジル- および一部のアリールボロン酸の調製のための改良プロトコル」J. Org. Chem . Vol. 67. p. 5394. doi :10.1021/jo025792p.

[6] RL Kidwell、M. Murphy、SD Darling (1969)。「フェノール：6-メトキシ-2-ナフトール」。有機合成。49 : 90;全集、第10巻、80ページ。