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环己基硼酸 MIDA 酯:操作与使用指南

Cyclohexylboronic acid MIDA ester是一种台面稳定的结晶型N-甲基亚氨基二乙酸(MIDA)保护硼酸酯构建模块,可受控释放环己基硼酸等价物,适用于迭代交叉偶联及复杂分子合成。

CAS / 货号
1220699-87-5(待核实)— 货号 C302193;请以安全数据表为准
分子式
C₁₁H₁₈BNO₄
分子量
~239.08 g/mol(待核实:请参阅质量检验报告)
物理形态
白色至类白色结晶固体
关键稳定性特点
对空气和水分稳定的固体;MIDA基团保护硼原子,防止发生原去硼化反应
脱保护条件
温和水性碱(如NaOH或NaHCO₃水溶液)或类生理水性条件下水解,可释放游离硼酸
主要应用
迭代交叉偶联、脱保护后Suzuki–Miyaura偶联、sp³-硼片段偶联

什么是环己基硼酸MIDA酯?

环己基硼酸MIDA酯(阿拉丁货号C302193)属于MIDA(N-甲基亚氨基二乙酸)硼酸酯系列,该系列由Burke课题组开创,作为硼酸的实用保护基策略。在该化合物中,环己基硼酸的硼原子被共价封闭在三齿MIDA配体中,形成稳定的四配位硼物种。这种配位使硼的亲电性减弱,防止不受控的原去硼化反应,从而使该试剂能够在普通台面条件下储存和操作,无需惰性气氛保护。

环己基提供一个直接连接硼原子的未活化全饱和sp³碳中心,这使该构建模块在需要将脂肪族硼片段(天然上比芳基或乙烯基硼酸酯更灵敏)以顺序可控偶联策略引入复杂分子骨架时尤为重要。

储存与操作规范

储存:将环己基硼酸MIDA酯以固体形式储存于2–8 °C密封容器中,远离潮湿和直射光线。尽管MIDA酯比母体游离硼酸对空气和水分的稳定性显著提高,但长时间暴露于湿度中可能导致MIDA酯键缓慢水解。收货后请以产品标签和质量检验报告(CoA)确认推荐储存温度。

操作:常规操作使用标准实验室个人防护装备(实验服、丁腈手套、护目镜)即可。称量操作应在通风良好的区域或层流罩内进行,以减少粉尘吸入。该化合物在常规研究用量下不属于急性危险品;但使用前务必查阅最新安全数据表(SDS)。

溶解:该化合物易溶于极性非质子溶剂(如DMF、DMSO、THF)及氯代溶剂(如DCM)。在中性条件下水溶性有限,但随MIDA水解的进行,在碱性水性条件下溶解度显著提高。建议尽可能新鲜配制储备液,以提高实验重现性。

脱保护方案:释放游离环己基硼酸

MIDA酯保护基在温和碱性水性条件下通过水解去除。下面介绍两种常用方法。在新底物体系中应用前,请对照一次文献验证这些条件。

  1. 水性碱脱保护:将环己基硼酸MIDA酯溶于少量THF或丙酮中,加入NaOH水溶液(通常1 M,3–5当量)或饱和NaHCO₃水溶液。在室温搅拌1–4小时,用TLC或¹¹B NMR监测反应进程。水解完成后,小心酸化至接近中性pH,再提取或直接将水相用于偶联反应。
  2. 原位两相脱保护/偶联:若释放的硼酸将立即用于Suzuki–Miyaura偶联,可在偶联反应本身的碱性水性条件下原位水解MIDA酯。该方法无需分离游离硼酸(游离硼酸在溶液中长时间放置易发生原去硼化反应),从而简化工作流程。

注意:sp³-烷基硼酸比芳基硼酸更易发生原去硼化反应。请尽量缩短脱保护与使用之间的时间,并控制好pH值。

在迭代交叉偶联与合成中的应用

环己基硼酸MIDA酯的主要价值在于其作为稳定、可货架储存的sp³-硼构建模块,在迭代交叉偶联策略中实现受控释放。主要应用领域包括:

  • 迭代Suzuki–Miyaura偶联:MIDA硼酸酯参与迭代交叉偶联序列,通过选择性脱保护与偶联,可按规定顺序完成多步C–C键形成。环己基单元将饱和、构象受限的碳环基序引入目标分子——这一结构特征在生物活性天然产物和候选药物中普遍存在。
  • 药物化学片段偶联:含环己基的药效团在药物发现中无处不在。使用MIDA酯形式可避免游离烷基硼酸操作困难的问题,并实现高效的化合物库合成。
  • 全合成:需要顺序引入多个含硼片段的复杂天然产物合成项目,可受益于MIDA硼酸酯相对于其他保护基的正交稳定性特征。
  • 自动化合成平台:MIDA硼酸酯对空气和水分的稳定性使其兼容自动化液体处理和固相合成工作流程,支持高通量化学研究。

质量、纯度与订购信息

阿拉丁科学(Aladdin Scientific)以货号C302193供应环己基硼酸MIDA酯。每批次附有质量检验报告(CoA),确认产品鉴别(通常通过¹H NMR和/或HPLC)和纯度。研究人员应索取所收到批次的CoA,并在使用前确认纯度满足其应用需求。对于灵敏的偶联反应,通常建议HPLC纯度≥95%;如需更高纯度产品,请联系阿拉丁技术支持。

下单时请注意可用包装规格,并确认数量满足实验计划需求。如需大宗或定制数量,可通过阿拉丁采购团队申请。如有监管或出口合规方面的问题,请查阅产品SDS并咨询所在机构合规部门。

常见问题

环己基硼酸MIDA酯是否可以不经脱保护直接用于Suzuki–Miyaura偶联?

在大多数情况下,需要先进行脱保护,因为MIDA配体会强烈削弱硼的反应活性,阻止在典型偶联条件下发生金属转移。然而,在Suzuki偶联所用的碱性水性条件下,MIDA酯可能发生原位水解,在反应过程中有效释放活性硼酸。这一特性可用于两相或一锅法方案,但建议优化反应条件以确保完全转化。

如何监测环己基硼酸MIDA酯的脱保护进程?

¹¹B NMR光谱是最直接的方法:MIDA硼酸酯通常在约10–12 ppm处显示¹¹B信号(四配位硼),脱保护后游离硼酸的三配位硼信号向低场移至约28–33 ppm。也可使用TLC(配合适当显色条件,如KMnO₄),但¹¹B NMR可提供明确的结构确认。HPLC监测适用于定量评估。

在偶联反应中溶解环己基硼酸MIDA酯推荐使用哪些溶剂?

THF、DMF和DMSO是溶解MIDA酯用于偶联反应前或反应过程中的合适溶剂。原位脱保护步骤常采用丙酮/水混合体系。避免在质子性溶剂中或在碱存在下长时间储存溶液,因为这会促进水解及已释放硼酸的原去硼化反应。尽可能新鲜配制溶液。

环己基硼酸MIDA酯是否足够稳定,可用于常规台面操作?

是的。与游离烷基硼酸(对空气和水分敏感,易发生氧化或原去硼化反应)不同,MIDA酯形式的稳定性明显更高,可以在台面上短时间称量和操作,无需手套箱。但为长期保存,建议将材料在干燥条件下密封储存于2–8 °C,以长期维持完整纯度。

参考文献

  1. Gillis, E. P.; Burke, M. D. A simple and modular strategy for small molecule synthesis: iterative Suzuki–Miyaura coupling of B-protected haloboronic acid building blocks. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6716–6717. doi:10.1021/ja0716204
  2. Knapp, D. M.; Gillis, E. P.; Burke, M. D. A general solution for unstable boronic acids: slow-release cross-coupling from air-stable MIDA boronates. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6961–6963. doi:10.1021/ja901416p
  3. Aladdin Scientific Product Page: Cyclohexylboronic acid MIDA ester, SKU C302193. Aladdin Scientific, Shanghai.

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

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Da — 若无特别说明,分子量单位默认为道尔顿。   Mw — 重均分子量。   Mn — 数均分子量。

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

引用本文

阿拉丁科学.《环己基硼酸 MIDA 酯:操作与使用指南》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月4日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/cyclohexylboronic-acid-mida-ester-handling-use-guide.html
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