4-羟基苯硼酸，英文名为 4-Hydroxyphenylboronic acid，常温常压下为白色或者灰白色固体粉末。4-羟基苯硼酸属于硼酸类衍生物，常用于Suzuki偶联反应，可作为有机合成，生物化学和精细化学品中间体，用于药物分子，农药分子以及生物活性分子的衍生化和修饰。
溶解性
4-羟基苯硼酸能溶解于常见的有机溶剂例如乙酸乙酯，二甲基亚砜，二氯甲烷以及醇类溶剂等。但是4-羟基苯硼酸在水中的溶解性较差。
合成方法
图1 4-羟基苯硼酸的合成路线
将4-溴苯酚（173毫克，1.0毫摩尔）和四羟基二硼（106毫克，1.2毫摩尔）溶解于甲醇（5毫升，所得的反应溶液在15度下在配备Spectroline低压的光化学反应器组件，然后将反应混合物在其中辐照3小时。反应结束后，将反应混合物转移到一个含有碳酸氢钠（252毫克，3毫摩尔）的圆底烧瓶，蒸发甲醇，用戊烷(3 x 15 mL)共沸干燥残留物，然后用戊烷（3 x 15 mL）清洗得到的固体，并丢弃残留的戊烷溶液。向烧瓶中加入丙酮（30 mL），并将溶液通过硅藻土垫，浓缩所得溶液至干，最后从丙酮/叔丁基甲基醚混合物中重结晶提纯粗混合物即可得到目标产物分子4-羟基苯硼酸。[1]
图2 4-羟基苯硼酸的合成路线
在室温下向4-羟基苯胺（109.1毫克）在水（1.0毫升）中的悬浮液中加入盐酸（37%水，208.0微升，2.5毫摩尔，2.5当量），搅拌反应混合物1分钟然后将反应混合物冷却至0度。用注射器将NaNO2（2.4M的水，0.5毫升，1.2毫摩尔，1.2当量）的溶液滴加到混合物中，在0度下将反应混合物搅拌15分钟，再向反应混合物中加入四羟基二硼（179.3毫克，2.0毫摩尔，2.0当量）、NaOAc（164.0毫克，2.0毫摩尔，2.0当量）和水（6.0毫升）。将反应混合物恢复至室温并搅拌反应混合物20分钟，向反应混合物中加入EtOAc（20 mL）和饱和K2CO3，直到pH值≈8，用山梨醇/Na2CO3（1M的水溶液，2 x 10 mL，搅拌5分钟）萃取反应混合物，用EtOAc(10 mL)萃取合并的水层，用盐酸（6M）酸化合并的水层，直到pH=1。再用EtOAc萃取水层（4 x 10 mL），用水（2 x 5 mL）和盐水（5 mL）洗涤合并的有机层，将合并的有机层在MgSO4上干燥，过滤合并的有机层并在真空下浓缩合并的有机层，最后将残余物在热丙酮/二氯甲烷（1:1）中重结晶即可得到目标产物分子4-羟基苯硼酸。[2]
应用转化
图3 4-羟基苯硼酸的应用转化
将4-羟基苯硼酸（0.4mmol）、酞菁锌（0.5mol%）、2,5-二甲基呋喃（0.8mmol，85mL）的混合物放入25mL Schlenk管，在密封前加入5mL THF。所得的反应混合物在100W的灯管下，于25度下将反应混合物搅拌1.5小时，然后通过TLC和GC-MS监测反应的进展，反应结束后在减压下浓缩所得混合物，最后通过硅胶柱色谱法（石油醚/乙酸乙酯为洗脱剂）纯化所得混合物，得到氢醌产物。[3]
图4 4-羟基苯硼酸的应用转化
将K2CO3（0.069克；0.50毫摩尔；5.0当量）加入4-羟基苯硼酸（0.10毫摩尔；1.0当量）在DMSO（1.0毫升）中的溶液里，然后在一个开放的烧瓶中，将反应混合物加热至100度，并用TLC监测。当反应物完全消耗后，将反应混合物冷却至室温，然后用乙酸乙酯和己烷的混合物(EtOAc:hexanes = 1:20)作为洗脱剂，在硅胶上进行柱色谱法纯化粗制混合物即可得到脱硼的目标产物分子。[4]
储存条件
4-羟基苯硼酸化学性质较为稳定，正常情况下不会分解，但是分子具有一定的酸性可以和碱性物质成盐，此外硼酸单元可以在氧化剂的作用下氧化成相应的酚羟基，因此4-羟基苯硼酸需要避开氧化剂和碱性物质密封保存在室温且干燥的环境中。
参考文献
[1] Mfuh, Adelphe M. et al Journal of the American Chemical Society, 138(9), 2985-2988; 2016
[2] Erb, William et al Journal of Organic Chemistry, 79(21), 10568-10580; 2014
[3] Luo, Dong-Ping et al Advanced Synthesis & Catalysis, 361(5), 961-964; 2019
[4] Ahn, Su-Jin et al Journal of Organic Chemistry, 79(16), 7277-7285; 2014