Acidi boronici e derivati

Acidi boronici alchilici e alchenilici

Gli acidi boronici alchilici e gli acidi boronici alchenilici sono derivati dell’acido borico di formula R–B(OH)₂, in cui è presente un legame carbonio-boro. Per la loro ridotta tossicità inerente e la loro rapida degradazione nell’ambiente, questi acidi di Lewis possono essere considerati composti “verdi”. Mettiamo a vostra disposizione acidi boronici alchilici ed alchenilici di alta qualità, da impiegare nella sintesi di derivati boronici e in altre applicazioni di chimica di sintesi.

Acidi arilboronici

La maggior parte degli acidi arilboronici dà facilmente luogo a reazioni di disidratazione, formando così la corrispondente anidride ciclica trimera. La nostra selezione di acidi arilboronici può contenere percentuali variabili di queste anidridi cicliche. Fortunatamente, nelle reazioni di accoppiamento di Suzuki acido e anidride agiscono altrettanto bene. È per questo che, in genere, le due forme dell’acido sono considerate come equivalenti. Proponiamo un’ampia selezione di acidi arilboronici, come per esempio acidi arilboronici non sostituiti, monosostituiti, disostituiti, trisostituiti, tetrasostituiti e pentasostituiti.

Acidi eteroarilboronici

Gli acidi eteroarilboronici sono intermedi di sintesi comunemente usati nella reazione di accoppiamento incrociato catalizzata da palladio di Suzuki-Miyaura e in altre reazioni. Sono building block eterociclici e aromatici. Vengono utilizzati anche in reazioni di accoppiamento di Chan-Lam, reazioni di omologazione, addizioni coniugate, trasposizioni alliliche, reazione di accoppiamento di Liebeskind–Srogl, di Sonogashira e di Stille.

Esteri boronici

Una caratteristica eminente degli acidi boronici è quella di dare luogo, in presenza di dioli in soluzione acquosa, alla formazione reversibile di esteri. Gli esteri boronici sono stabili all’aria e in condizioni cromatografiche e sono quindi adatti ad essere studiati mediante cromatografia. La reazione di accoppiamento di Suzuki-Miyaura può essere condotta utilizzando esteri boronici. Un problema che però sorge è quello delle incompatibilità, a livello di schema di reazione, tra la maggior parte dei reagenti di sintesi. Una soluzione comune per ovviare a questo tipo di problemi è l’impiego di esteri boronici, più compatibili in genere con molti schemi di sintesi, benché la liberazione dei corrispondenti acidi boronici richieda condizioni di reazione più severe, che possono interferire con il substrato sintetico.

Gli esteri boronici protetti da acido N-metilimminodiacetico (MIDA) sono una nuova classe di reagenti assai promettenti per le reazioni iterative di Suzuki-Miyaura. Se messi a confronto con i reagenti che li hanno preceduti, i cosiddetti esteri MIDA sono facili da maneggiare, non danno luogo, nelle condizioni anidre del cross-coupling, a reazioni indesiderate, sono stabili all’aria a tempo indefinito in condizioni di laboratorio e possono essere deprotetti con facilità in soluzione acquosa e condizioni basiche blande. L’efficacia di questa nuova classe di reagenti è legata alla loro architettura molecolare unica. Se messi a confronto con molecole contenenti legami boro-azoto più semplici, come il complesso borano-ammoniaca o il trimetilamminoborano, gli esteri MIDA sono ben più ingombranti e l’atomo di boro, ibridato sp³, è protetto da due anelli pentatomici, così da aumentare significativamente la stabilità dell’acido boronico e permettere la sintesi di molecole complesse.

Gli esteri α-amminoboronati chirali, una classe di composti caratterizzati da un vastissimo campo di applicazione in farmacologia, possono essere sintetizzati per borilazione nucleofila di tosilaldimmine in assenza di metalli. Gli esteri boronici vengono impiegati anche nella produzione di strumentazione elettronica organica.

Reagenti di borilazione

La reazione di borilazione di Miyaura è un potente strumento per la sintesi di boronati mediante cross-coupling di reagenti di borilazione con alogenuri arilici o vinilici. I prodotti della borilazione possono essere purificati con facilità mediante tecniche cromatografiche e si rivelano stabili all’aria. Una forte attivazione del prodotto può avviare, in competizione, la reazione di Suzuki. Perciò, la scelta di una base adeguata è cruciale per il successo della reazione di borilazione.

Il più delle volte, i reagenti di Grignard o di litio vengono utilizzati in combinazione con una fonte di boro elettrofila per dare luogo a legami carbonio-boro. In ogni caso, vista la natura marcatamente nucleofila e basica delle specie metalliche coinvolte in questa procedura a due stadi, numerosi gruppi funzionali non sono ben tollerati. Le condizioni blande in cui opera la reazione di borilazione consentono la preparazione di boronati non accessibili per mezzo di intermedi di litio o di Grignard.

Esteri boronici MIDA

Gli esteri boronici MIDA costituiscono una classe di acidi boronici ingabbiati (caged), che si sono dimostrati eccezionalmente efficaci nel cross-coupling di Suzuki-Miyaura iterativo. Questi surrogati degli acidi boronici sono in grado di ridurre significativamente la transmetallazione tra l’acido boronico e le specie palladio presenti. In ogni caso, la deprotezione è presto realizzata a temperatura ambiente in soluzione acquosa e condizioni blandamente basiche, in presenza di NaOH 1M o addirittura di NaHCO₃. In più, gli esteri boronici MIDA si dimostrano notevolmente resistenti al trattamento con vari reagenti forti di uso comune (come il reattivo di Jones) così che nella trasformazione del derivato la porzione protetta rimane inalterata.

Sali trifluoroborurati

I sali di potassio trifluoroborati (R-BF₃K) sono una classe di reagenti decisamente versatili, che possono sostituire in maniera efficace i tanto diffusi reagenti di organoborano. La stabilità dei sali trifluoroborati non solo ne garantisce una lunga conservazione, ma fa sì che la loro stechiometria sia di facile determinazione, dato che tali sali non sono soggetti a trimerizzazione spontanea, come succede invece per i corrispondenti acidi boronici. I sali trifluoroborati trovano un impiego diffuso nella formazione dei legami C-C (p.es. reazione di Suzuki-Miyaura) e sono anche stabili in condizioni ossidative o di scambio metallo-alogeno, tanto da farne, in taluni mezzi di reazione, dei veri e propri “acidi boronici protetti”.