把反应做稳的硼源选择:硼酸、硼酸酯、BF₃K 与 MIDA 如何提升 Suzuki–Miyaura 的起速与放大复现 (含产品表1–5)
把反应做稳的硼源选择:硼酸、硼酸酯、BF₃K 与 MIDA 如何提升 Suzuki–Miyaura 的起速与放大复现 (含产品表1–5)
1,为什么“两个芳环一拼就不稳”:放大与复现最常见的失效信号
在药物分子、农化中间体、OLED/有机半导体与功能聚合物里,芳环—芳环/杂芳环—芳环的连接非常常见。实验室里做出目标产物并不稀奇,真正的难点往往出现在“做稳”和“放大”:
1. 启动慢或诱导期变长:同一套条件,有时反应迟迟不进入主反应通道。
2. 收率与杂质谱漂移:小试可接受,放大后出现更多脱硼副产物、未转化或新的副峰。
3. 批次复现差:更换一批硼酸或更换储存时间,转化率突然波动。
Suzuki–Miyaura 偶联是一类以 Pd(或 Ni)催化为主的交叉偶联反应,用有机硼试剂(硼酸/硼酸酯/三氟硼酸盐等)与芳基/烯基卤化物(或伪卤化物)构建新的 C–C 键。其催化循环通常可概括为“氧化加成 → 转金属化 → 还原消除”。Suzuki–Miyaura 偶联之所以成为解决“芳环拼接”的主流方法之一,是因为有机硼试剂往往能在相对温和、官能团兼容的条件下完成 C–C 键构建。其重要性也被 2010 年诺贝尔化学奖相关材料系统总结过。
本文不做机理展开,而聚焦其中最容易导致放大与复现波动的环节之一:硼源在体系中的有效形态与活化/相行为。
2,定义:什么是“硼酸及其衍生物”
为讨论 Suzuki–Miyaura 偶联中的“碳片段转移载体”,这里的“硼酸及其衍生物”专指有机硼偶联体这一家族(围绕同一条 C–B 键的不同形态),不展开到更广义的全部有机硼化学。
2.1 硼酸(boronic acids)
IUPAC Gold Book 对硼酸的定义:具有通式 RB(OH)₂ 的化合物。
2.2 “硼酸衍生物”在本文的含义
在研发与工艺中,人们常把同一条 C–B 键换成更适合的“形态”,以收敛储存、称量、溶解性与形态一致性的不确定因素。本文聚焦 3 类在 Suzuki 主线中最常见、也最能直接改善复现的衍生物:
类别(本文聚焦) | 结构/形态(识别用) | 定位 |
硼酸酯(boronate esters) | RB(OR)₂(常见 pinacol 酯等) | 把 B(OH)₂ 换成更“偏有机相/更好操作”的酯形态 |
有机三氟硼酸盐(organotrifluoroborates) | R–BF₃K 等(常为晶体盐) | 把硼载体做成“盐型晶体”,提高形态与投料一致性 |
MIDA 硼酸酯(MIDA boronates) | R–B(MIDA) | 把硼酸封存成“可控释放”形态,降低不稳定硼酸的失稳风险 |
小结:
1. 硼酸酯:把“物性与溶解性”做得更可控。
2. BF₃K:把“形态与投料一致性”做得最稳。
3. MIDA:把“易分解硼酸”变成“可控释放的可用底物”。
3,为什么选硼:既要“好保存”,也要“能顺利参与偶联”
把要拼接的芳基/杂芳基片段 R“装进”一个载体,关键是在同一体系里同时满足两件事:平时稳定、需要时可转移。
3.1 硼载体为什么好用:稳定性与可转移性如何同时满足
载体需要满足的要求 | 在硼体系中靠什么实现(可控点) | 在 Suzuki 偶联中的直接结果 |
稳定易操作:能储存、能称量,不易在投料前被消耗 | C–B 键在常规储存/操作条件下相对温和;通过衍生物(晶体盐、疏水酯等)进一步提升形态与物性一致性 | 投料更一致、批次波动更小;放大与高通量条件下更容易复现 |
可转移可启动:在反应条件下能把 R 片段有效转移到金属中心 | 在碱/含水结构参与下,硼可进入更易转移的反应形态(如硼酸盐相关形态),从而推进转金属化并进入偶联主通道 | 在相对温和条件下形成 C–C 键;硼酸酯等形态在合适体系中也可直接作为偶联底物 |
3.2 三步理解 Suzuki:硼载体如何把 “R 片段”送进 C–C 键
说明:Suzuki–Miyaura 的标准催化循环可概括为“氧化加成 → 转金属化 → 还原消除”。本文为了聚焦放大与复现最常漂移的变量,重点展开与转金属化直接相关的部分:硼源在体系中的活化路径与有效形态如何被碱、含水量与盐环境“拉动”。
Suzuki–Miyaura 偶联可以用三步抓住关键逻辑:
1. 反应条件决定“硼以什么形态参与反应”
碱、溶剂与含水结构会影响硼物种的存在形式与分布,从而影响它进入有效转移通道的效率。
2. 转金属化:R 片段转移到金属中心
当硼物种进入可转移形态后,R 片段能够转移到 Pd 等金属中心,进入偶联主反应通道。
3. C–C 键生成:两段碳片段完成拼接
金属中心上的两段碳片段最终形成新的 C–C 键(通常通过还原消除),并使催化循环继续进行。
因此,后文讨论的“复现波动”与“衍生物选型”,核心都指向两件事:
1. 让硼载体在体系中以更一致、可预期的形态参与反应;
2. 让 R 片段更顺畅地进入转金属化通道。
小结:
1. 硼体系的优势在于:既便于储存与操作,又能在合适条件下把 R 片段有效转移进入偶联。
2. 衍生物的意义在于:把硼载体的形态与物性变得更可控,从而提高放大与批次复现的稳定性。
4,为什么硼酸体系会不稳:常见失稳原因与可观察信号对照表
硼体系失稳的高频根因是:硼载体在储存、投料与反应过程中发生形态变化,导致“有效硼物种浓度、进入主反应通道的速率、以及副反应通道”一起漂移。
4.1 失稳来源 → 诱因 → 后果 → 可观察信号(用于快速定位)
失稳来源(路径) | 最常见诱因 | 对偶联的直接后果 | 可观察信号 | 备注 |
1 脱水—聚集:硼酸 ⇄ 硼氧烷(boroxine) | 水活度低、加热、长期储存、固态/某些溶剂条件下更明显 | 有效硼物种的“真实形态/溶解性/表观浓度”变化,进而带来速率与转化漂移 | 同一硼酸不同批次/不同干燥程度:溶解性变化、投料后浊度不同、初期速率差异 | 这是可逆平衡;问题通常表现为“有效浓度与相行为漂移”,而非必然失活 |
2 脱硼(protodeboronation):R–B(OH)₂/衍生物 → R–H | 碱性/高温/特定溶剂比例;底物结构敏感,半衰期跨度可极大 | 硼载体被“非生产性消耗”,目标产物增长受限,副产(R–H)上升 | 目标偶联产物停滞;出现“去硼母体芳烃/杂芳烃”且原料消耗异常 | 强调“底物×条件依赖”:同类底物也可能差一个数量级以上 |
3 溶解性与有效浓度漂移(相行为/盐负担/局部碱环境) | 分层、盐负担上升、搅拌/传质不足、局部高碱区、投料顺序改变 | 相间分配与局部环境差异放大副反应;“可反应硼物种”并非等于“称量投入量” | 同配方在不同搅拌效率、一次投料 vs 分批投料下曲线显著不同;后期掉速 | 这是工程放大最常见的“隐形变量”,通常需要靠相行为与投料方式标准化解决 |
4 二醇/多羟基引入额外平衡:硼酸 ↔ 硼酸酯/硼酸盐等 | 底物/添加剂/溶剂含 1,2-或 1,3-二醇、多羟基;水/碱条件改变离子状态 | 可逆络合/成酯使“自由硼酸/可转移形态”比例变化;对含水量与碱强度更敏感 | 带多羟基底物时:同一体系对含水/碱强度微调更敏感,副反应谱更易漂移 | 硼酸–二醇可逆成酯是经典事实,但结合强度与最优 pH 并非一概而论 |
5,解决方案:用衍生物把反应做稳
观察到的主导不确定性(对照第 4 节) | 首选硼载体形态 | 得到的直接收益 | 使用时需要注意什么(限制条件) |
1 脱水/形态漂移(批次干燥度不同、溶解性/浊度/初速漂) | R–BF₃K 或 硼酸酯 RB(OR)₂ | 把“固体形态/物性一致性”做稳,称量与投料更可重复 | BF₃K 可能更依赖溶解/相转移;硼酸酯更依赖碱/含水/溶剂匹配 |
2 脱硼敏感(出现 R–H、原料被非生产性消耗) | MIDA boronate(必要时再回看硼酸酯/盐型) | 通过慢释放降低活性硼酸瞬时浓度,减少分解通道,提高成功率 | 释放/水解需要时间与合适含水/碱条件,反应可能更慢 |
3 有效浓度漂移(分层/盐负担/投料方式改变导致曲线差异大) | 硼酸酯 RB(OR)₂ 或 R–BF₃K | 通过改善溶解性或形态一致性,降低“称量量 ≠ 可反应量”的波动 | 仍需工艺上固定相行为与投料节奏;否则收益会被传质问题抵消 |
4 二醇/多羟基平衡(对含水/碱微调异常敏感) | R–BF₃K 或 硼酸酯(视体系而定) | 减少“自由硼酸被络合/成酯”带来的比例漂移,提升可预测性 | 仍然是条件依赖问题:需要通过含水/碱/溶剂把平衡锁定在可控区 |
6,五步排查:把“硼载体的不确定性”收敛到可复现
排查顺序 | 先确认什么(可直接观察/验证) | 常见信号 | 优先动作 |
1. 载体与状态是否一致 | 用的到底是 硼酸 / 硼酸酯 / BF₃K / MIDA?是否受潮、结块、外观变化? | 批次差大;称量后结团;同样投料却溶解/初速忽高忽低 | 先做“状态标准化”:干燥与储存一致、快速称量、避免长时间暴露;必要时再“升级形态”——想要更稳的物性与投料一致性时优先 硼酸酯或 BF₃K |
2. 相行为是否稳定 | 体系是否分层?固体是否在搅拌下能均匀分散/溶解?投料时是否出现局部高浓度团聚? | 同配方因搅拌强度、投料顺序不同而曲线差异很大;放大后更明显 | 固定溶剂比例、投料顺序与加料方式(一次/分批);必要时用“可重复的相策略”(稳定两相或稳定均相),让每批都在同一种相行为下运行 |
3. 是否发生脱硼/非生产性消耗 | 是否出现对应的 R–H(去硼母体) 或原料被消耗但不进目标通道? | 原料明显消耗但目标不增长;副产中出现去硼母体;杂芳体系尤常见 | 先做条件层面的“压分解”:降温、缩短高碱/高温暴露时间、优化碱强度与含水结构;对明显敏感底物优先改用 MIDA(慢释放),必要时再评估 更稳定形态(如 BF₃K/合适硼酸酯) |
4. “有效浓度”是否被盐负担拖垮 | 硼载体是否真正以“可反应形态”存在?无机盐/碱是否让体系黏稠、析盐、传质变差? | 后期掉速;盐负担变化导致杂质谱漂移;同样温度/催化剂但后半程不走 | 优先处理“盐与碱”:控制碱种类与用量、避免不必要的盐堆积;必要时通过溶剂与载体形态改善溶解与传质(常见做法是 硼酸→硼酸酯 或调整溶剂体系以减少析盐) |
5. 放大效应是否在放大“局部条件差” | 是否存在温度梯度、局部高碱区、加料点附近局部过浓、搅拌死角? | 小试稳定,放大漂移;同样配方但不同设备/釜型结果不一致 | 固定搅拌形式与加料位置/速率;关键变量写入批记录并锁定(含水、加料速率、温控方式、搅拌功率/线速度、是否分批投料) |
7,产品导航表|按科研任务快速定位:Suzuki–Miyaura 偶联产品表(1-5)
科研/实验需求(任务场景) | 建议优先看哪张表 | 为什么先看它 | 典型要找的产品类型 |
要从零搭体系/做基线对照:先把反应跑通,再谈优化 | 表1(配体与 Pd 源/预催化剂) + 表2(碱/活化盐/相转移) | Suzuki 的“能不能动、动得稳”首先由Pd 物种如何生成与如何启动决定;同时碱与盐环境决定硼物种能否进入传金属化。先用基线体系把变量收敛,再换硼源/底物更高效。 | Pd(OAc)₂、Pd(PPh₃)₂Cl₂、Pd(PPh₃)₄、Pd₂(dba)₃、DPPF-Pd;K₂CO₃/K₃PO₄/Cs₂CO₃、KF、TBAB 等 |
启动慢/有诱导期:室温或中温不动,升温才勉强动 | 表2 → 表1 | 启动慢多数是硼物种活化/盐环境不足或活性 Pd 生成慢。先查碱强度与水活化、是否需要氟化物/相转移;再查 Pd 源与配体是否匹配、是否需要更“点火型”的配体体系。 | KF(点火)、TBAB(传质/两相)、K₂CO₃/Cs₂CO₃/K₃PO₄;Buchwald 单膦、Pd(0)源与预催化剂 |
低 Pd 用量仍要稳定:后期掉速、放大批次波动 | 表1(优先) + 表2(并行) | 低 Pd 下最怕逐步失活与盐/副产物累积。先用更能“保活”的配体/预催化剂体系把耐久性做稳;同时用更可控的碱/盐环境避免反应后半段被盐负担拖死。 | Buchwald 单膦、DPPF-Pd、Pd(0)源/预催化剂;K₃PO₄/Cs₂CO₃、TBAB 等用于稳定传质/离子环境 |
难底物(电子贫、位阻大、部分杂芳卤代物)要提速 | 表1 + 表2 | 难底物通常同时卡在氧化加成/催化周转与传金属化效率。先用更强给电子/更合适位阻的配体体系提高金属中心反应性;再用合适碱/活化盐保证硼物种“跟得上”。 | Buchwald 单膦(两种)、Pd(0)/Pd(II)体系;Cs₂CO₃/K₃PO₄、KF(按需要) |
杂芳硼酸体系不稳:吡啶/噻吩/呋喃硼酸转化忽高忽低、杂质多 | 表3(硼酸底物) → 表4(BF₃K) → 表2 | 杂芳硼酸常见问题是形态漂移(酸酐/硼氧烷)+ 配位干扰(N 杂芳)+ 降解。优先判断是否应改用更稳定形态(BF₃K 或硼酸酯/MIDA),再用碱/盐环境把活化步骤固定化。 | 2/3-噻吩硼酸、呋喃硼酸、吡啶-2/3/4-硼酸;对应的 BF₃K(表4);K₂CO₃/K₃PO₄/Cs₂CO₃、KF、TBAB |
要把“供料一致性”做成工艺:长期存放、称量、放大加料更可靠 | 表4(BF₃K) + 表5(硼酸酯/MIDA/二硼) | 工艺化核心是“硼源形态稳定、称量与溶解可控”。BF₃K 通常更耐空气/更稳定;硼酸酯(Bpin/Bneop/MIDA)适合分步与库存管理;二硼试剂适合“先硼化再偶联”的路线化。 | 苯基/取代芳基/杂芳基 BF₃K、乙烯 BF₃K、环丙基 BF₃K;Bpin/Bneop/MIDA、B₂pin₂/B₂(neop)₂、HBpin |
要做“先硼化→再 Suzuki”一锅或两段流程(Miayura 硼化路线) | 表5(优先) + 表1/2(并行) | 先硼化路线的关键在于选择合适二硼/硼化试剂与二醇体系(Bpin/Bneop/Bcat),并与后续 Suzuki 的 Pd/碱体系兼容。先把硼源家族选对,再回头匹配催化体系。 | B₂pin₂、B₂(neop)₂、B₂(cat)₂、HBpin、相关二醇(pinacol/NPG/儿茶酚) |
要做烯基化/构建烯基-芳基键(更关注聚合/副反应与稳定供料) | 表4 + 表5 | 烯基硼源常见需求是供料稳定+抑制副反应。乙烯 BF₃K 适合稳定供料;乙烯基-Bpin(含稳定剂)适合库存与放大。 | 乙烯 BF₃K;乙烯基-Bpin(含吩噻嗪) |
要做烷基(sp³)引入:担心副反应/条件窗口窄 | 表4 + 表5 + 表1 | 烷基硼源更依赖催化体系与活化条件。优先选稳定供料形态(如环丙基 BF₃K 或 9-BBN 路线得到烷基硼物种),再用更合适的 Pd/配体体系提高周转并压副反应。 | 环丙基 BF₃K、9-BBN 二聚体;以及配体/Pd 源用于匹配 |
想保留底物上的卤素位点做后续官能化(分步/串联规划) | 表3 + 表4 | 带卤素的硼底物(如 4-Cl/4-Br 芳基硼酸或对应 BF₃K)常用于“先偶联硼端、后偶联卤端”的策略。先定位这些双功能底物,再回到催化与选择性控制。 | 4-氯苯硼酸、4-溴苯硼酸;4-氯苯基 BF₃K、(4-溴苯基) BF₃K |
表1|催化体系核心:配体与 Pd 源/预催化剂(决定启动与耐久)
分类 | Cas编号 | 阿拉丁货号 | 名称 | 规格或纯度 | 产品特色与应用 |
配体|Buchwald 型联芳基单膦(加速/稳住难底物) | 657408-07-6 | 2-双环己基膦-2',6'-二甲氧基联苯 | ≥98% | 典型 Buchwald 联芳基膦(SPhos 家族相近骨架):强给电子+位阻可提升 Pd(0) 活性与氧化加成效率,常用于提升 Suzuki 对难卤代物/杂芳底物的启动与选择性,并有利于低 Pd 用量下的耐久与放大复现。 | |
配体|Buchwald 型联芳基单膦(更高位阻版本) | 564483-18-7 | 2-二环己基磷-2',4',6'-三异丙基联苯 | ≥97% | 高位阻、强给电子的 Buchwald 单膦:常用于更难底物/更低 Pd 下提升启动与抑制失活;对 Suzuki 的“速率—耐久—选择性”三者平衡很关键,适合在放大体系做主配体或对照配体。 | |
配体|三芳基膦(传统配体/对照) | 603-35-0 | 三苯基膦 | ≥99%(GC) | 经典膦配体对照:可与 Pd(0)/Pd(II) 形成传统催化体系,用于建立“配体电子性/位阻”对速率与选择性的基线比较;也常用于调节/补充游离配体以稳定活性物种。 | |
钯源|Pd(II)盐(原位活化组装) | 3375-31-3 | 醋酸钯 (II) (47% Pd) | 适用于合成 | 经典 Pd(II) 前驱体:可与膦配体原位生成活性 Pd 物种,用于建立 Suzuki 的“基线催化体系”;放大时更需标准化配体比、预络合/活化步骤以减少批次波动。 | |
预催化剂|Pd(II)–PPh3 传统体系 | 13965-03-2 | 双(三苯基膦)二氯化钯(Ⅱ) | Pd 15.2% | 传统稳健 Pd 预催化剂:在碱/加热下生成活性 Pd(0) 物种,适合做“经典体系基线对照”;与芳基硼酸配合时常用于验证底物/碱/溶剂对传金属化与还原消除的敏感性。 | |
预催化剂|预成 Pd(0)–PPh3(快速启动) | 14221-01-3 | 四(三苯基膦)钯(0) | Pd ≥8.9% | 预成 Pd(0) 便于降低启动不确定性、用于速率/机理对照;但对空气/氧化更敏感,且“有效配体浓度/氧化副产物”会影响复现,放大时更建议规范化称量与惰性操作。 | |
钯源|Pd(0)前驱体(需配体再组装) | 51364-51-3 | 三(二亚苄基丙酮)二钯(0) | ≥99.95% metals basis | 常用 Pd(0) 源:与膦配体配合可快速形成活性物种,适合做配体/条件筛选与低负载对照;“配体加入顺序、预络合时间”会显著影响启动与复现。 | |
预催化剂|Pd(II)–DPPF(二齿双膦,稳健) | 95464-05-4 | [1,1'-双(二-苯基膦基)二茂铁]氯化钯(II),二氯甲烷复合物(1:1) | ≥99.3% metals basis | 经典 DPPF-PdCl2 预催化剂:二齿配体带来更稳健的催化寿命与可操作窗口,常用于需要“更耐久/更干净杂质谱”的 Suzuki;适合作为“稳健对照体系”建立方法学基线。 |
表2|碱/活化盐/相转移与离子环境添加剂(决定“起速效率、有效浓度与放大复现”)
分类 | Cas编号 | 阿拉丁货号 | 名称 | 规格或纯度 | 产品特色与应用 |
碱|碳酸盐(通用温和碱) | 584-08-7 | 碳酸钾 | 无水级, 高级纯, 试剂级, ≥99% | Suzuki 最常用温和碱之一:将硼酸/硼酸酯转化为更易传金属化的硼酸盐,同时对官能团更宽容;无水级有利于做“含水量可控”的工艺窗口(尤其放大复现)。 | |
碱|碳酸铯(更强/更易溶,推难底物) | 534-17-8 | 碳酸铯 | purum p.a., ≥98%(T) | 相比 K2CO3 更“强且常更易溶”,常用于推动困难底物(位阻大、电子贫、部分杂芳基)传金属化与整体速率;但也可能放大硼酸副反应(如更快的副反应/降解),需结合底物稳定性选用。 | |
碱|磷酸盐(耐水/耐盐、常用于难底物) | 7778-53-2 | 磷酸钾(K₃PO₄) | 无水级, ≥98% | 常用无机碱体系(实践中多用于推动传金属化并维持碱度缓冲):对部分底物/溶剂体系更“稳”,适合在“芳基氯/杂芳基 + 放大”场景作为碳酸盐的替代/对照碱。 | |
强碱|醇盐(快速活化但更苛刻) | 865-47-4 | 叔丁醇钾 | ≥99.99% metals basis, May contain 0.5% Na | 强碱可显著加速硼物种活化与体系“点火”(也可促进部分 Pd(II)→Pd(0) 活化),用于“极限加速/对照”;但更易带来副反应与底物/硼酸不稳定风险,需谨慎用于追求“又快又稳”的主线条件。 | |
活化盐|氟化物(促进硼源活化/起速) | 7789-23-3 | 氟化钾 | 适用于分析, ACS, 优级品 | 氟化物常用于促进硼酸酯(Bpin 等)活化并加快转金属化,可作为“起速受限”时的高频加速/诊断变量;对 BF₃K 体系并非通用必需,效果取决于其转化速率与相行为。注意控制盐负担与含水量。 | |
添加剂|相转移/盐溶解(两相更稳) | 1643-19-2 | 四丁基溴化铵 | 离子对色谱级, ≥99% | 常用相转移/离子环境调节剂:提升无机碱在有机相/两相体系中的有效性,改善传质与接触,从而提升放大复现;也可作为“盐环境影响速率/杂质谱”的对照变量。 |
表3|偶联底物:芳基/杂芳基硼酸(常见“速率与复现波动源”)
分类 | Cas编号 | 阿拉丁货号 | 名称 | 规格或纯度 | 产品特色与应用 |
偶联底物|芳基硼酸 | 98-80-6 | 苯硼酸(PBA)(含有数量不等的酸酐) | ≥99.5% | 最典型芳基硼酸基准底物;标注“含有数量不等的酸酐”意味着可能部分为硼氧烷/酸酐形态,实际有效硼酸含量与水解状态会影响速率与重复性——放大时可通过统一预处理/含水量策略来标准化。 | |
偶联底物|取代芳基硼酸 | 5720-05-8 | 对甲基苯硼酸(含有数量不等的酸酐) | ≥99% | 常见给电子取代底物(Me)用于速率/选择性对照;与“含酸酐”标签对应,放大时建议把“预水解/含水量/碱当量”标准化,以提升批次复现。 | |
偶联底物|取代芳基硼酸 | 1765-93-1 | 4-氟苯硼酸(含有数量不等的酸酐) | ≥99% | 常见电子效应底物(F 取代)用于比较速率与副反应趋势;“含酸酐”同样提示需管理水解/有效硼酸浓度,否则批次间会表现为启动差异与转化波动。 | |
偶联底物|取代芳基硼酸 | 168267-41-2 | 3,4-二氟苯硼酸 (含不同量的酸酐) | ≥98% | F 取代芳基硼酸用于电子效应与速率对照;含酸酐意味着硼物种在储存/称量后可能存在形态差异,建议把水解活化步骤与碱当量写进 SOP 以减少波动。 | |
偶联底物|取代芳基硼酸 | 128796-39-4 | 4-(三氟甲基)苯硼酸 (含不同量的酸酐) | ≥98% | 电子强吸拉 CF₃ 底物常用于“难传金属化/掉速”场景对照;选择合适碱(如 Cs₂CO₃/K₃PO₄)与足量水活化可显著影响速率与稳定性。 | |
偶联底物|官能化芳基硼酸(羰基) | 149104-90-5 | 4-乙酰苯硼酸 (含不同量的酸酐) | ≥98% | 含羰基底物可用于评估碱性/水含量对官能团耐受与副反应的影响;放大时更需控制碱强度与反应温度,避免羰基相关副反应或硼酸降解导致杂质谱漂移。 | |
偶联底物|强吸电子芳基硼酸 | 126747-14-6 | 4-氰基苯硼酸(含不同量的酸酐) | ≥97% | –CN 使底物更电子贫,常用于评估传金属化与还原消除的敏感性;含酸酐则进一步要求标准化水解/活化,否则会出现启动差异与转化波动。 | |
偶联底物|官能化芳基硼酸(醛基) | 87199-17-5 | 4-甲酰苯硼酸(含不同量的酸酐) | ≥97% | 醛基对强碱/高温更敏感,适合用来筛选“温和但有效”的碱与溶剂窗口;放大时更要控制碱强度与加料顺序,减少醛相关副反应与杂质谱漂移。 | |
偶联底物|卤代芳基硼酸(可作分步/选择性对照) | 1679-18-1 | 4-氯苯硼酸(含不等量酸酐) | ≥98% | 同时携带 C–Cl:可用于“保留卤素位点做后续官能化”的分步策略(先硼酸端偶联,再用 C–Cl 做二次偶联);需通过温和条件/选择性催化体系避免对 C–Cl 的不期望反应。 | |
偶联底物|卤代芳基硼酸(可作分步/选择性对照) | 5467-74-3 | 4-溴苯硼酸(含有数量不等的酸酐) | ≥98% | 与 4-氯苯硼酸形成卤素对照:用于研究“卤素位点保留/串联路线”的可控性;同样注意硼酸酸酐比例与含水量对有效硼源与速率的影响。 | |
偶联底物|杂芳基硼酸 | 6165-68-0 | 2-噻吩硼酸(含有数量不等的酸酐) | ≥98% | 典型杂芳基硼酸底物;“含酸酐/硼氧烷”提示有效硼酸比例与水解状态会影响速率与批次一致性,放大时可通过统一含水量/预水解与碱体系来提升复现。 | |
偶联底物|杂芳基硼酸 | 6165-69-1 | 3-噻吩硼酸(含不同量的酸酐) | ≥98% | 与 2-噻吩硼酸构成位点异构对照:用于比较杂芳基位点差异对偶联速率/副反应(如原位原子转移/原位降解)的影响;同样需管理“酸酐比例/含水量”。 | |
偶联底物|杂芳基硼酸 | 55552-70-0 | 3-呋喃硼酸(含不定量的酸酐) | ≥95% | 呋喃硼酸在储存/反应中更易出现降解或副反应,含酸酐进一步增加形态差异;用于检验“水活化+温和碱+合适配体”的稳健性,尤其适合做放大前的风险底物对照。 | |
偶联底物|官能化杂芳基硼酸 | 27329-70-0 | 5-甲醛基呋喃-2-硼酸(含不等量酸酐) | ≥97% | 呋喃环与醛基均可能带来不稳定性:适合用作“温和条件/快速完成”的挑战底物;对含水量与碱选择尤为敏感,用于验证“又快又稳”策略是否真的可迁移到敏感底物。 | |
偶联底物|N-杂芳基硼酸 | 197958-29-5 | 吡啶-2-硼酸(含有数量不等的酸酐) | ≥95% | 2-吡啶硼酸更易因邻位 N 配位影响反应(含潜在螯合/抑制):常被用作“最容易失稳的杂芳硼酸之一”的挑战底物;更需要通过配体、盐与含水活化把反应窗口收敛。 | |
偶联底物|N-杂芳基硼酸 | 1692-25-7 | 吡啶-3-硼酸(含有数量不等的酸酐) | ≥98% | 典型吡啶硼酸底物:N 位点易与 Pd/金属盐相互作用导致速率波动或失活倾向;更需要通过配体/盐环境与水活化策略把体系“做稳”。 | |
偶联底物|N-杂芳基硼酸 | 1692-15-5 | 4-吡啶硼酸(含有数量不等的酸酐) | ≥96% | 4-吡啶硼酸常见但更易受 N 配位影响:可能造成催化剂被“抓住”而掉速;配体选择、盐环境与含水活化对稳定性更关键,适合用于“杂芳基做稳”对照。 |
表4|偶联底物:有机三氟硼酸钾(BF3K/BF₃K;供料稳定、依赖原位活化)
分类 | Cas编号 | 阿拉丁货号 | 名称 | 规格或纯度 | 产品特色与应用 |
偶联底物|有机三氟硼酸盐(BF₃K) | 153766-81-5 | 苯基三氟硼酸钾 | ≥98% | 经典 BF₃K 基准底物:优点是稳定、供料一致、便于放大;缺点是需要原位活化,条件(碱/含水/盐)写进流程可显著提升复现与批间一致性。 | |
偶联底物|有机三氟硼酸盐(BF₃K,稳定硼源) | 216434-82-1 | 4-甲苯三氟硼酸钾 | ≥98% | BF₃K 形态通常更耐空气/更易称量,适合放大与供料一致性;偶联时依赖碱/水进行原位活化,必要时可用氟化物或相转移策略提升“又快又稳”。 | |
偶联底物|有机三氟硼酸盐(BF3K,稳定硼源) | 192863-36-8 | (4-甲氧基苯基)三氟硼酸钾 | ≥98%(HPLC) | BF3K 类硼源通常更稳定、易称量、耐空气/耐水解漂移,适合放大与长时间存放;偶联时常需在碱/含水条件下原位活化(必要时配合氟化物/相转移促进“又快又稳”)。 | |
偶联底物|有机三氟硼酸盐(BF₃K,取代芳基) | 192863-35-7 | 4-氟苯基三氟硼酸钾 | ≥95% | 4-F 芳基 BF₃K:在“同一芳基(F)用硼酸 vs BF₃K”对照中很有价值;BF₃K 供料更稳定,但活化条件(碱/水/盐)需要固定化以保证速率与重复性。 | |
偶联底物|有机三氟硼酸盐(BF₃K,卤代芳基) | 661465-44-7 | 4-氯苯基三氟硼酸钾 | ≥96% | 以 BF₃K 形式提供“卤代芳基硼源”:更稳定、便于放大供料;同样可用于“保留 C–Cl 位点做后续官能化”的分步策略对照,并可减少硼酸直接降解带来的波动。 | |
偶联底物|多官能团底物(BF3K + Ar–Br) | 374564-35-9 | (4-溴苯基)三氟硼酸钾 | ≥98% | 兼具“硼源 + 卤代位点”的双功能底物:便于做串联/分步偶联(先用硼端或先用溴端);同时也要求更严格的顺序与条件控制,避免自偶联/交叉副反应导致杂质谱漂移。 | |
偶联底物|杂芳基三氟硼酸盐(BF3K) | 906674-55-3 | 2-噻吩基三氟化硼酸钾 | ≥98%(HPLC) | 杂芳基硼源在 Suzuki 中更易受降解/副反应影响,BF3K 形态可提升储存与供料稳定性;适合用来把“杂芳基硼物种的可重复性”做成流程化条件(活化步骤需写进 SOP)。 | |
偶联底物|有机三氟硼酸盐(BF₃K,烷基/小环) | 1065010-87-8 | 环丙基三氟硼酸钾 | ≥97%(W) | 小环烷基 BF₃K:用于构建 sp³–sp² 键并提升供料稳定性;烷基硼源偶联更依赖催化体系与活化条件,适合做“烷基偶联可行性/副反应”对照。 | |
偶联底物|烯基三氟硼酸盐(BF₃K,烯基构建) | 13682-77-4 | 乙烯三氟硼酸钾 | ≥97% | 烯基 BF₃K 用于构建烯基-芳基键:供料稳定、便于规模化;偶联表现受活化条件影响明显,适合作为“烯基硼源 vs 烯基硼酸/硼酸酯”的对照。 |
表5|硼源形态与前体:二硼/硼酸酯/硼化试剂/二醇/硼氧烷(用于“先做硼物种→再偶联”的流程化)
分类 | Cas编号 | 阿拉丁货号 | 名称 | 规格或纯度 | 产品特色与应用 |
硼源/对照|无机硼酸 | 10043-35-3 | 硼酸 | 用于电泳, ≥99.5% | 基础无机硼源与“硼酸”概念对照:更多用于配制/合成硼酸衍生物(硼酸酯/硼氧烷)或作硼含量参考;本身并非典型 Suzuki 偶联底物,但可用于说明“不同硼物种活性/稳定性差异”的对照锚点。 | |
硼酸酐/硼氧烷|芳基硼酸等效体(更干燥/更稳定) | 3262-89-3 | 2,4,6-三苯环硼氧烷 | ≥98% | 苯硼酸的硼氧烷(三聚酸酐)等效体:更“干燥/稳定”,在含水碱条件下可水解生成有效硼酸参与偶联;适合用于对照“水解活化—速率—复现”的关系,并在部分体系中降低硼酸直接分解带来的波动。 | |
二醇/捕水|形成硼酸酯(Bcat 相关) | 120-80-9 | 邻苯二酚 | 适用于合成 | 典型二醇“抓硼”组分:可构建儿茶酚硼酸酯(Bcat)用于硼物种调控/对照(活性更高但稳定性与水敏性也更强);用于讨论“硼酸 ↔ 硼酸酯”平衡对速率与复现的影响。 | |
二醇/捕水|形成硼酸酯(Bpin 相关) | 76-09-5 | 频哪醇 | ≥99% | 构建 Bpin 的关键二醇:Bpin 是最主流的“稳定硼源”形态,常用于先制备硼酸酯再 Suzuki;用于讨论“硼酸 vs 硼酸酯(稳定/反应性/水敏性)”的核心对照材料。 | |
二醇/捕水|形成硼酸酯(Bneop 相关) | 126-30-7 | 新戊二醇(NPG) | ≥99% | 用于构建新戊二醇硼酸酯(Bneop):相较 Bpin 常更耐水解/更稳定,适合在储存/纯化/放大中降低硼物种漂移;也可用于对比“稳定性换反应性”的选型权衡。 | |
有机硼试剂|9-BBN(烷基硼烷前体) | 21205-91-4 | 9-硼双环[3.3.1]壬烷二聚体 | 试剂级 | 9-BBN 二聚体是制备烷基硼烷的关键试剂:先水硼化得到 R-9-BBN,再用于 Suzuki 偶联(尤其烷基-芳基构建);优势是烷基硼物种更“可控/干净”,但对条件与后处理更敏感。 | |
二硼试剂|B2pin2(硼化/一锅法前体) | 73183-34-3 | 双(频哪醇合)二硼 | ≥99% | 最常用二硼试剂:用于 Miyaura 硼化制备芳基-Bpin,再进入 Suzuki(可做“一锅硼化-偶联”流程);高纯度有利于降低硼副产物与金属杂质引起的波动。 | |
硼源|二硼酸酯(Bneop₂,用于硼化前体/一锅法) | 201733-56-4 | 联硼酸新戊二醇酯 | ≥98% | 二硼酸新戊二醇酯(B₂(neop)₂)常用于 Miyaura 硼化制备芳基-Bneop,再进入 Suzuki;相对 B₂pin₂ 在部分场景可带来更高稳定性/不同反应性窗口,适合作为硼化路线对照。 | |
硼源/二硼试剂|儿茶酚型二硼酸酯(Bcat₂) | 13826-27-2 | 双(邻苯二酚)二硼酸酯 | ≥97% | B₂(cat)₂ 通常反应性更高但更“活泼/更敏感”:常用于需要更快硼化或特定底物的硼化路线;在 Suzuki中更适合作为 hookup 前端(制备硼化底物)或反应性对照硼源。 | |
偶联底物|硼酸酯(Bpin,主流稳定硼源) | 24388-23-6 | 苯硼酸频哪醇酯 | ≥98% | 典型 Bpin 底物:比硼酸更稳定、易纯化/储存;Suzuki 中需在碱/水存在下转化为可传金属化物种,适合讨论“稳定性换活化门槛”的选型权衡。 | |
偶联底物|硼酸酯(Bneop,提升稳定性/供料一致) | 5123-13-7 | 苯硼酸新戊烷乙二醇酯 | ≥97% | 新戊烷乙二醇硼酸酯(Bneop 类):相对 Bpin/硼酸在部分条件下更稳定、供料更一致;适合在放大或对水敏感体系中降低硼物种漂移带来的批次差异。 | |
硼酸衍生物|胺羧酸配位型硼酸酯(MIDA boronate,稳供料) | 109737-57-7 | 苯硼酸甲基亚氨基二乙酸酯 | ≥95% | 典型 MIDA 硼酸酯:以“可控缓释硼酸”著称,显著提升硼底物的储存稳定性与分步合成的可操作性;在 Suzuki 中可通过条件触发释放有效硼酸,特别适合多步合成/放大中把硼源“做稳”。 | |
偶联底物/中间体|烯基硼酸酯(Vinyl-Bpin,含稳定剂) | 75927-49-0 | 4,4,5,5-四甲基-2-乙烯基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷(含稳定剂吩噻嗪) | ≥93% | 乙烯基-Bpin 是常用烯基化硼源,用于 Suzuki 构建烯基-芳基键;加入吩噻嗪作为稳定剂有助于抑制聚合/副反应、提升储存与供料一致性,适合放大与长期使用场景。 | |
硼源/还原硼试剂|频那醇甲硼烷(硼氢化物/硼化试剂) | 25015-63-8 | 频那醇甲硼烷 | ≥97% | Pinacolborane(HBpin)是常用硼化试剂:可用于过渡金属催化硼化(生成 Bpin 底物) | |
硼源/二硼试剂|BBA(水溶性二硼前体,用于先硼化再偶联) | 13675-18-8 | 四羟基二硼烷(BBA) | ≥95% | BBA 是水溶性二硼试剂/二硼前体,常用于 Pd/Ni 催化硼化生成芳基/杂芳基硼物种(如硼酸/硼酸酯/相关硼中间体),随后进入 Suzuki 偶联;更适合放在“先硼化 → 再 Suzuki”的流程化中讨论,用于比较不同二硼家族在水相/盐环境与放大供料上的可操作性。 |
注:以上为阿拉丁代表产品,更多产品规格请关注文末产品清单或可用“品名/CAS/货号”在阿拉丁官网检索。
阿拉丁:https://www.aladdin-e.com/
更多相关文章,详见下方:
不对称催化合成手性 1,2-双硼酸酯的策略与进展:路线类型、选择性挑战与序列化位点利用(含产品选型导航与表1–4)
危险品化学品经营许可证(带存储)