Benzolboronsäure

Strukturformel
Strukturformel von Benzolboronsäure
Allgemeines
Name	Benzolboronsäure
Andere Namen	Dihydroxy(phenyl)boran Phenylboronsäure
Summenformel	C6H7BO2
Kurzbeschreibung	farbloser bis gelblicher geruchloser Feststoff<ref name="Sigma" /><ref name="Merck" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 202-701-9 ECHA-InfoCard 100.002.456 PubChem 66827 ChemSpider 60191 DrugBank DB01795 Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	121,93 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	217–220 °C (Anhydrat)<ref>Eintrag zu Phenylboronsäure. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</ref>
pKS-Wert	8,83<ref name="CRC90_8_45">David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Dissociation Constants of Organic Acids and Bases, S. 8-45.</ref>
Löslichkeit	löslich in Wasser (10 g·l−1 bei 20 °C)<ref name="Merck">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei MerckVorlage:Abrufdatum</ref>
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="Sigma">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF).</ref> Gefahrensymbol Achtung H- und P-Sätze H: 302 P: keine P-Sätze<ref name="Sigma" />
Toxikologische Daten	740 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="Sigma" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Benzolboronsäure, auch bekannt als Phenylboronsäure, ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Boronsäuren.

Gewinnung und Darstellung

Es gibt zahlreiche Methoden, um Benzolboronsäure zu synthetisieren. Eine verbreitete Synthese verwendet Phenylmagnesiumbromid und Borsäuretrimethylester zur Bildung des entsprechenden Esters, der dann durch Hydrolyse in Phenylboronsäure umgesetzt wird.<ref name="Washburn">Robert M. Washburn, Ernest Levens, Charles F. Albright, Franklin A. Billig: Vorlage:Linktext-Check In: Organic Syntheses. 39, 1959, S. 3, doi:10.15227/orgsyn.039.0003; Coll. Vol. 4, 1963, S. 68 (PDF).</ref>

<chem>C6H5MgBr + B(OCH3)3 -> C6H5B(OCH3)2 + H3COMgBr</chem>

<chem>C6H5B(OCH3)2 + 2 H2O -> C6H5B(OH)2 + 2 CH3OH</chem>

Eine analoge Synthese kann auch ausgehend vom Phenyllithium erfolgen.<ref>Cundy, D.J.; Forsyth, S.A.: Cupric acetate mediated N-arylation by arylboronic acids: A preliminary investigation into the scope of application in Tetrahedron Letters 39 (1998) 7979–7982, doi:10.1016/S0040-4039(98)01735-3.</ref>

<chem>C6H5Li + B(OCH3)3 -> C6H5B(OCH3)2 + H3COLi</chem>

<chem>C6H5B(OCH3)2 + 2 H2O -> C6H5B(OH)2 + 2 CH3OH</chem>

Eigenschaften

Benzolboronsäure ist ein farbloser bis gelblicher geruchloser Feststoff.<ref name="Sigma" /><ref name="Merck"/> Der Feststoff bildet ein orthorhombisches Kristallgitter mit der Raumgruppe Iba2 (Raumgruppen-Nr. 45)Vorlage:Raumgruppe/45.<ref name="Rettig">Rettig, S.J.; Trotter, J.: Crystal and molecular structure of phenylboronic acid, C₆H₅B(OH)₂ in Can. J. Chem. 55 (1977) 3071–3075, doi:10.1139/v77-430, pdf.</ref> Im Festkörper liegen Dimere vor.<ref name="Rettig" /> Durch trockenes Erhitzen kann die Verbindung unter Wasserabspaltung zum Anhydrat Triphenylboroxin trimerisiert werden.<ref name="Washburn"/><ref name="Finch">Finch, A.; Gardner, P.J.: Thermochemistry of phenylboronic acid, diphenylborinic acid, and their anhydrides in Trans. Faraday Soc. 62 (1966) 3314–3318, doi:10.1039/TF9666203314.</ref> Die Reaktion verläuft aus der festen Phase mit einer molaren Reaktionsenthalpie von 41 kJ·mol⁻¹ endotherm.<ref name="Finch" />

Datei:Triphenyl boroxine synthesis01.svg

In Gegenwart von Carbonsäure kann eine säurekatalysierte Deboronierung (Protodeboronierung) erfolgen, wobei ein 6-gliedriger Übergangszustand zusätzlich noch über einen Lewis-Säure-Base Komplex zwischen dem Bor-Atom und dem Sauerstoff der Carboxylfunktion stabilisiert wird. Dieser Mechanismus setzt das Vorhandensein von stöchiometrischen Mengen an Carbonsäure voraus. Allerdings ist zu beachten, dass durch Kondensationsprozesse des als Nebenprodukt resultierenden Borsäurederivates die Essigsäure wieder freigesetzt werden kann und somit auch unterstöchiometrische Mengen für eine quantitative Deboronierung ausreichen können.<ref name="Katritzky">Katritzky, A.R.; Meth-Cohn, O.; Rees, C.W.: Comprehensive Organic Functional Group Transformations, Volume 1, Pergamon Press, 1998, ISBN 978-0-08-042322-7, S. 447</ref><ref name="Hall">Hall, D.G.: Structure, Properties, and Preparation of Boronic Acid Derivatives: Overview of Their Reactions and Applications in Boronic Acids: Preparation and Applications in Organic Synthesis, Medicine and Materials, Volume 1, Second Edition, Wiley_VCH 2011, ISBN 978-3-52-732598-6, S. 14–15.</ref>

Datei:Phenylboronic acid deboronation01.svg

Verwendung

Benzolboronsäure wird bei zahlreichen Kreuz-Kupplungsreaktionen verwendet. Im Jahr 1979 fanden Miyarura und Suzuki eine Bildungsreaktion für Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen (heute als Suzuki-Kupplung bezeichnet) welche Arylboronsäuren mit Halogenaromaten unter katalytischer Verwendung von Palladium-Phosphan-Komplexen zu Biphenylderivaten oder Vinylaromaten umsetzen.<ref></ref>

Einzelnachweise

<references />