Qu’est-ce que l’acide phénylboronique ?
L’acide phénylboronique est un type de composé organoboré.
Il a pour formule moléculaire C6H7BO2 et se compose de deux groupes hydroxy et d’un groupe phényle attachés à un atome de bore. Le groupe phényle (C6H5-) est parfois abrégé en Ph et écrit PhB(OH)2. Il est également connu sous le nom d’acide phénylborique, d’acide borique benzénique, etc. Numéro d’enregistrement CAS 98-80-6.
Il a un poids moléculaire de 121,93, un point de fusion de 216°C et se présente sous la forme d’un cristal ou d’une poudre inodore, blanche ou jaune, à température ambiante. Il se caractérise par sa solubilité dans les solvants organiques polaires. En revanche, il est pratiquement insoluble dans les solvants non polaires tels que l’hexane et le tétrachlorure de carbone. L’acide phénylboronique est un acide de Lewis faible dont la constante de dissociation acide pKa est de 8,83.
En vertu de la loi sur les RRTP, il est désigné comme substance chimique désignée de classe 1. Il peut être altéré par la lumière et peut polluer l’eau, c’est pourquoi il faut être prudent lors de son stockage et de son élimination.
Utilisations de l’acide phénylboronique
L’acide phénylboronique est utilisé dans diverses synthèses organiques, en tirant parti de ses propriétés et de sa réactivité en tant qu’acide de Lewis faible. Parmi les réactions typiques, on peut citer la synthèse de composés biaryliques par la réaction de couplage de Suzuki-Miyaura et l’arylation directe catalysée par le palladium.
D’autres composés sont utilisés pour leur réactivité dans des capteurs et des récepteurs d’hydrocarbures et des polymères N pour des cellules solaires entièrement composées de polymères. Les utilisations médicales comprennent les antibiotiques, les inhibiteurs d’enzymes et la thérapie par capture de neutrons.
En biochimie et en biologie chimique, la substance peut également être utilisée dans des réactions biologiques telles que le transport par perméation membranaire, les réactions de bioconjugaison et le marquage des protéines.
Caractéristiques de l’acide phénylboronique
Les atomes de bore de l’acide phénylboronique sont hybridés sp2 et ont des orbitales p vides, et la structure moléculaire est une molécule planaire avec une symétrie moléculaire C2v. Cette molécule plane est liée par hydrogène en unités bimoléculaires avec une légère courbure sur la liaison C-B, et les angles formés par les plans des deux bimolécules PhB (OH) sont respectivement de 6,6° et 21,4°.
La liaison hydrogène mutuelle de ces unités dimériques forme un système cristallin moléculaire rectangulaire.
Types d’acide phénylboronique
L’acide phénylboronique est principalement vendu comme réactif de recherche et de développement. Les types de volumes comprennent 1 g, 10 g, 25 g, 50 g, 100 g et 500 g. Il s’agit d’un produit réactif qui peut être stocké à température ambiante.
Il peut également contenir de l’anhydride phénylboronique comme impureté.
Autres informations sur l’acide phénylboronique
1. Méthodes de synthèse de l’acide phénylboronique
Il existe de nombreuses méthodes de synthèse de l’acide phénylboronique. Voici une liste représentative de ces méthodes :
- Réaction du bromure de phénylmagnésium (réactif de Grignard) avec le borate de triméthyle pour synthétiser l’ester (PhB(OMe)2), qui est ensuite hydrolysé.
- En piégeant le borate électrophile dans des intermédiaires d’halogénure de phényle ou de phényle-métal synthétisés par orthométallation.
- Méthodes dans lesquelles les phénylsilanes ou les phénylstannanes réagissent avec le BBr3 par transmétallation et les phénylborates sont obtenus par hydrolyse des produits.
- Méthode de combinaison d’halogénures d’aryle et de trifluorométhanesulfonates avec des réactifs diboronyl par catalyse aux métaux de transition.
- Méthode de synthèse par activation C-H d’aromatiques catalysée par des métaux de transition.
2. Réactions chimiques des acides phénylboroniques
L’acide phénylboronique subit une réaction de déshydratation pour former l’anhydride trimérique, la boroxine. Cette réaction de déshydratation se déroule thermiquement et, dans certains cas, des agents de séchage sont ajoutés.
Les composés sont également utiles comme réactifs dans les réactions de couplage croisé. Un exemple typique est le couplage Suzuki-Miyaura, dans lequel les halogénures d’aryle réagissent avec les acides phénylboroniques en présence d’un catalyseur au palladium et d’une base pour produire des biaryles.
Les α-aminoacides peuvent être synthétisés sans catalyseur en faisant réagir des α-cétoacides, des amines et des acides phénylboroniques. Des réactions utilisant l’acide phénylboronique et des alcènes ou des alcynes dans la réaction de Heck ont également été rapportées.