2-氟吡啶-5-硼酸酯是一种重要的有机硼化合物,在有机合成,尤其是药物研发领域扮演着关键中间体的角色。通常为白色至浅黄色或浅橙色固体,其分子由2-氟吡啶环与硼酸频哪醇酯基团(-B(OC(CH₃)₂C(CH₃)₂O))在吡啶环的5号位连接构成。
合成方法
1在搅拌并冷却(干冰-丙酮浴)的无水[TBME](620 mL;置于配备机械搅拌器、带适配器的温度探头及氮气入口的3 L三口圆底烧瓶中)中,通过注射器加入2 M BuLi(352 mL,0.704 mol,1.2 当量)。向该快速搅拌并冷却(<−75°C)的混合物中,在13分钟内分批加入3(102.2 g,0.581 mol)的无水TBME(100 mL)溶液,在此期间体系内部温度升至−62°C。反应搅拌了另外 45 分钟(温度维持在 −62°C 至 −80°C 之间),随后快速分四次加入三异丙基硼酸酯(共 180 克,0.957 摩尔,1.65 当量)。加完后,内部温度已升至−33°C。在冷浴上再搅拌45分钟(内部温度从−33°C降至−65°C)后,移除冷浴,搅拌混合物在50分钟内自行升温至−22°C。经水浴加热15分钟至6°C后,将搅拌反应混合物置于冰水浴中,随后在氮气保护下用预冷的氢氧化钠水溶液(160 g,500 mL)淬灭。加液完成后,内部温度为20°C。该混合物在室温下搅拌1.5小时。去除水层,用约350 mL浓盐酸将pH值调节至7,随后用乙酸乙酯(3×1 L)进行萃取。由于此时pH值为8-9,故用15 mL浓盐酸将水层pH值调节至7,并继续用乙酸乙酯(2×1 L)进行萃取。合并的乙酸乙酯萃取液经无水硫酸钠干燥、过滤,并浓缩至约150 mL。在摇动浓缩液的同时分批加入庚烷(总体积300 mL),使产物析出/结晶。过滤,用庚烷洗涤固体(100 mL、300 mL,再加 300 mL),然后在空气中干燥,得到标题产物,为灰白色固体(68.6 g,收率 79-90%*; LC纯度为96.4%,NMR谱显示约含5.5%(重量比)庚烷),该产物无需进一步纯化即可成功使用。LC/MS分析表明其为以下两种化合物的混合物,其中高分子量化合物的峰强度占主导(*注:若假设硼酸是唯一组分,反应收率为79%;若假设环状硼酸酯是唯一组分,则收率为90)。[1]

2用配备回流冷凝器和温度探头的72 L反应釜。向反应釜中加入5-溴-2-氟吡啶(1.17 L,0.568 mol)、甲苯(18.2 L)和三异丙基硼酸酯(3.13 L, 0.68 mol,1.2 当量)加入反应釜中并搅拌。向反应釜中加入四氢呋喃(4.4 L),并将反应混合物冷却至-35至-50 °C。在保持温度在-35至-45 °C的同时,将正丁基锂(2.5 M 己烷溶液,5.44 L, 0.68 mol,1.2 当量)小心加入反应釜中。5 小时后,反应被认为完成,反应混合物被加热至 -15 至 -20 °C。在保持温度在 -15 °C 至 0 °C 之间的同时,向反应釜中加入 2 M HCl(11.80 L)。反应混合物在18至23 °C下搅拌16小时,随后进行相分离。有机相用6 M氢氧化钠溶液(6.0 L)进行萃取。将酸性与碱性水相在反应釜中混合,并加入6 M盐酸(2.5 L)直至pH值达到7.5。随后向水相中加入氯化钠(6.0 kg)。接着用水飞苯(THF,3×20 L)萃取水相。合并的有机相用硫酸镁干燥并浓缩,得到1300 g浅褐色固体(粗收率81%)。[2]
主要用途
该化合物最主要的用途是作为Suzuki-Miyaura交叉偶联反应的关键砌块。碳-碳键构建:在钯催化剂作用下,其硼酸酯基团可与多种芳基或杂芳基卤代物(如溴代物、碘代物)或拟卤代物(如三氟甲磺酸酯)发生偶联,高效构建联芳基或杂环-芳基结构。医药中间体:凭借吡啶环和氟原子的存在,该化合物是合成多种含氟吡啶类药物的核心中间体,广泛应用于药物分子的设计与合成中。科研应用:在有机化学、材料化学等领域的科学研究中,它也是构建复杂杂环分子的常用原料。
参考文献
[1] Hangauer, David G., Jr.; et al Synthesis of [(morpholinoethoxy)phenyl]pyridine KX2-391 compositions for modulating a kinase cascade United States Patent Number US20080287436 A1
[2] Cody, Jeremy A.; et al Preparation of 2-[5-[4-(2-morpholinoethoxy)phenyl]pyridin-2-yl]-N-benzylacetamide mesylate polymorph Form A with improved stability. World Intellectual Property Organization Patent Number WO2010135429 A2