芳基硼酸作为一个活泼的中间体, 在有机合成应用中非常重要。芳基硼酸与卤代芳烃的偶合反应是形成C-C键的重要途径, 芳基硼酸在形成C-O、C-N和C-S键的反应中也有广泛应用。由于芳基硼酸经济易得、在空气中比较稳定、对潮气不敏感、可以长期保存而深受青睐。
催化偶联反应
联芳基合成
1981 年Suzuki等利用芳基硼酸在Pd(PPh3)4的催化下与卤代芳烃的交叉偶合合成了一系列联芳基化合物, 该反应称为Suzuki 偶联反应, 反应过程可表示为:
Suzuki 芳基偶联反应因其反应条件温和、可容忍多种活性官能团、受空间位阻影响少、收率高等优点而成为芳基偶联的重要手段。目前对该反应的研究主要集中在反应底物的选择和催化剂体系的开发。
二芳基醚的合成
二芳基醚在抗生素和其它生物活性物的合成中有着非常重要的作用, 传统的Ullmann合成方法往往需要苛刻的反应条件(反应温度为125~220 ℃),且不便纯化,尤其是芳卤中含有钝化苯环的基团时收率很低。Ｔheil 等利用芳基硼酸在Cu(OAc)2催化下与酚进行偶合反应合成了二芳基醚,这一研究解决了二芳基醚合成中的一大难题。该反应在室温下即可进行,且收率高。这一反应已在制药工业中用于甲状腺素的合成。
芳香胺的合成
芳香胺是医药和农药工业的重要化合物。传统的合成方法是在Pa或Ni催化剂作用下利用胺和芳卤偶合。最近, Jon等报道了芳基硼酸与胺的催化偶合反应来合成芳香胺, 反应中的胺可用苯胺或烷基胺, 产物分别为二芳基胺和烷基苯胺。该反应采用Cu(OAc)2作催化剂, 在室温下即可进行, 反应收率较高。
催化加成反应
与α,β-不饱和羰基化合物的共轭加成
在有机合成中使用过渡金属催化剂的催化加成反应是合成C-C键的重要策略。近来不断有报道介绍芳基硼酸与α,β-不饱和酮的不对称共轭加成反应,所报道的这些反应均有较高的收率和极好的区域和对映异构选择性。1997年Masaaki等研究了芳基硼酸与共轭烯酮的不对称共轭加成反应, 开辟了一条合成β取代酮的新方法。反应收率较高,且具有很高的对映异构选择性。反应中水的用量对收率的影响很大, 但不影响反应的对映异构选择性；苯环上的取代基无论是吸电子基还是给电子基, 对反应的收率和对映异构选择性没有影响。
与烯、炔的加成
Lautens等在水溶性TPPDS为配体的铑催化剂作用下, 探索了芳基硼酸与含芳香基或杂环芳香基链状烯烃的加成反应。同时利用改良的配体进一步研究了芳基硼酸与其它不饱和化合物的加成反应。如芳基硼酸与炔基芳香杂环化合物加成, 发现这类反应有很好的区域选择性和较高的收率。目前, 这类反应已成为合成选择性三取代烯烃的重要途径。
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