三甲基環(huán)三硼氧烷，英文縮寫(xiě)為T(mén)rimethylboroxine，常溫常壓下為無(wú)色至黃色液體，對(duì)水和空氣較為敏感，可溶于四氫呋喃。三甲基環(huán)三硼氧烷是一種有機(jī)硼類(lèi)化合物，在有機(jī)合成化學(xué)領(lǐng)域中主要用作甲基化試劑可用于在目標(biāo)有機(jī)分子結(jié)構(gòu)中引入一個(gè)甲基單元，例如有文獻(xiàn)報(bào)道該物質(zhì)可在金屬鈷的催化作用下在苯環(huán)上引入一個(gè)甲基單元。

理化性質(zhì)

三甲基環(huán)三硼氧烷結(jié)構(gòu)中含有多個(gè)氧硼鍵和甲基硼基團(tuán)，它在堿性條件下和過(guò)渡金屬例如鈀，鈷等發(fā)生轉(zhuǎn)金屬化反應(yīng)，從而將甲基單元轉(zhuǎn)移到金屬中心上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)分子的甲基化反應(yīng)，這種性質(zhì)擴(kuò)展了其在有機(jī)合成中的應(yīng)用范圍。此外，三甲基環(huán)三硼氧烷還具有提高高壓鋰離子電池負(fù)極電極和提高電解液界面穩(wěn)定性的特性，在能源電池領(lǐng)域中有一定的應(yīng)用。

絡(luò)合反應(yīng)

三甲基環(huán)三硼氧烷結(jié)構(gòu)中的硼原子具有一定的親電性，它可在其他的親電試劑例如二酸或者二醇類(lèi)化合物的作用下發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)得到其他的硼絡(luò)合物。

圖1 三甲基環(huán)三硼氧烷的絡(luò)合反應(yīng)

在一個(gè)干燥的反應(yīng)燒瓶中將2,2'-(吡啶-2,6-二基)二酚(263.3 mg, 1.0 mmol)，三甲基環(huán)三硼氧烷 (71.5 μL, 0.5 mmol) 加入到干燥的20 mL反應(yīng)小瓶中，將反應(yīng)混合物在室溫下用攪拌棒攪拌。往上述反應(yīng)混合物中加入3A分子篩(100 mg)、甲苯(10 mL)和三乙胺(976 μL, 7.0 mmol)，把小瓶從手套箱里拿出來(lái)并用聚四氟乙烯膠帶密封小瓶。將小瓶置于130 °C的鋁加熱塊中加熱攪拌反應(yīng)24小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)混合物冷卻至室溫，然后將其通過(guò)硅藻土進(jìn)行過(guò)濾，所得的濾液在真空下進(jìn)行濃縮以除去有機(jī)溶劑，所得的剩余物即為目標(biāo)產(chǎn)物分子。[1]

化學(xué)應(yīng)用

三甲基環(huán)三硼氧烷作為有機(jī)硼類(lèi)化合物，在有機(jī)合成和能源電池領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用潛力。其獨(dú)特的物理性質(zhì)和化學(xué)結(jié)構(gòu)使得其在甲基化反應(yīng)、催化領(lǐng)域以及能源電池技術(shù)中發(fā)揮著重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1] Miyamoto, Yusuke; et al, Organic Letters (2021), 23(15), 5865-5870.