Борні естери

Естери бору (або органічні борати) — борорганічні сполуки. Існує два основних класи боратних ефірів : ортоборати^[en] (B(OR)₃) і метаборати (B₃O₃(OR)₃). Метаборати містять 6-членні бороксинові^[en] кільця.

Властивості ред.

Метаборатні естери демонструють проявляють властивості кислоти Льюїса і можуть ініціювати реакції полімеризації епоксиду.^[1] Кислотність ортоборатних ефірів, визначена за методом Гутмана-Беккета^[en], є відносно низькою.

Цікавою особливістю органічних боратів є те, що їх полум'я має низьку температуру (близько 30 °C), тому в нього можна вносити руку без сильного ризику обпектися. Зрозуміло, робити це потрібно обережно (адже найчастіше підпалюють спиртовий розчин, а спирт згоряє з виділенням значної кількості теплоти) — і лише в зелену частину, тобто туди, де горить сам борат, можна підносити руку.

Як і ефіри інших мінеральних кислот, гідролізуються водними розчинами лугів.

Отримання ред.

Боратні естери отримують при реакції борної кислоти зі спиртами, в присутності дегідратуючого агенту (наприклад концентрованої сірчаної кислоти).^[2]

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

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

Несиметричні боратні ефіри отримують алкілуванням триметилборату:

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

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

Боратні ефіри леткі, тому їх можна очистити перегонкою.

Боратні естери утворюються спонтанно при реакції з діолами, такими як цукри, а реакція з манітолом є основою титриметричного аналітичного методу для борної кислоти.

Використання ред.

Леткість боратних естерів використовується для аналізу слідових кількостей борату та для аналізу бору в сталі. Як і всі сполуки бору, алкілборати горять характерним зеленим полум'ям. В якісному аналізі цю властивість використовують для визначення присутності бору.

Триметилборат^[en] використовується як попередник боронових ефірів, що використовується в реакції Судзукі.^[3]

Борні естери гідролізуються до боронових кислот, які використовуються в реакціях Судзукі.

Примітки ред.

↑ M.A. Beckett, G.C. Strickland, J.R. Holland, and K.S. Varma, «A convenient NMR method for the measurement of Lewis acidity at boron centres: correlation of reaction rates of Lewis acid initiated epoxide polymerizations with Lewis acidity», Polymer, 1996, 37, 4629–4631. doi: 10.1016/0032-3861(96)00323-0
↑ Кійко С. М., Ніколайчук О. Г., Уржунцева В. В. (2012). Лабораторний практикум з неорганічного синтезу: навчальний посібник. Харків: ХНУ імені В. Н. Каразіна. с. 56—57.
↑ Li, W.; Nelson, D. P.; Jensen, M. S.; Hoerrner, R. S.; Cai, D.; Larsen, R. D.; Reider, P. J. (2002). An Improved Protocol for the Preparation of 3-Pyridyl- and Some Arylboronic Acids. J. Org. Chem. Т. 67. с. 5394. doi:10.1021/jo025792p.

[Beckett-1] M.A. Beckett, G.C. Strickland, J.R. Holland, and K.S. Varma, «A convenient NMR method for the measurement of Lewis acidity at boron centres: correlation of reaction rates of Lewis acid initiated epoxide polymerizations with Lewis acidity», Polymer, 1996, 37, 4629–4631. doi: 10.1016/0032-3861(96)00323-0

[2] Кійко С. М., Ніколайчук О. Г., Уржунцева В. В. (2012). Лабораторний практикум з неорганічного синтезу: навчальний посібник. Харків: ХНУ імені В. Н. Каразіна. с. 56—57.

[3] Li, W.; Nelson, D. P.; Jensen, M. S.; Hoerrner, R. S.; Cai, D.; Larsen, R. D.; Reider, P. J. (2002). An Improved Protocol for the Preparation of 3-Pyridyl- and Some Arylboronic Acids. J. Org. Chem. Т. 67. с. 5394. doi:10.1021/jo025792p.

[1]

[2]

[3]