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摘 要:建议沿用类似于中文化学术语中已有的磷—膦、碳—羧、硫—磺等的转化规则,将含C—B键的“烃基硼酸”及其衍生物定名为“焩酸”及其衍生物。“焩”音恰为“硼”和“烃”的切合音,其偏旁“火”恰与烃类(烷、烯、炔)的系统偏旁相合。在化学术语中,有许多已被广泛使用的类似“焩”切合字,如“烃”(碳氢切合音)、“羰”(碳氧切合音)、“巯”(氢硫切合音)、“羟”(氢氧切合音)等。
关键词:硼酸,烃基硼酸,有机硼,铃木偶联,焩
中图分类号:N04;O6 文献标识码:A 文章编号:1673-8578(2010)06-0050-03
A Proposal to Name 焩as the Chinese Term Corresponding to Boronic
WU Guoqing
Abstract:The author proposes a Chinese term for boronic as “焩”to emphasize the difference of boronic from boric, the latters Chinese term being“硼”.
Keywords:boric acid,boronic acid,organoboron ,Suzuki coupling ,“焩”
2010年诺贝尔化学奖的得主之一是铃木章[1]。他得奖的原因是发明了以他命名的有机合成反应——铃木反应,又称铃木偶联(suzuki coupling)。铃木反应可以简单地用A + B = C表示:A和B都不是一种物质,而是一大类物质,A属于有机硼,主要是boronic acid,B是卤代烃(RX,R为烃基,即碳氢化合物及其衍生物的基团,X为被统称为卤素的氟、氯、溴、碘原子或拟卤基团)。反应在特定的钯催化剂存在下发生,产物C是A分子中的碳原子和B分子中的碳原子相连而得,因而可形象地将铃木反应喻为有机合成中一种新型的使有机物的骨架碳链增长的 “焊接术”。第一篇有关铃木反应的文章发表于1979年[2]。
铃木偶联反应的反应物之一是一大类被称为boronic acid的化合物,该类化合物属于有机硼(organoboron),其本质特征是含有碳—硼键(C—B),中文以“烃基硼酸”为总称,但其具体化合物却被命名为“某某硼酸”,如含苯基的C6H5B(OH)2(C6H5为苯基)被称为“苯基硼酸”。
硼酸(boric acid)是一种无机酸,分子式为B(OH)3,烃基硼酸是用烃基取代硼酸分子中的羟基而含有C—B键的物质,将其称为某某硼酸不能科学地反映出该化合物的本质特征。为此,笔者建议,将boronic acid定名为“焩酸”,相应地,将boronic acid ester定名为“焩酸酯”。“焩”,音同“凭”,是一个非常用字。《康熙字典》:【巳集中】【火字部】焩,【篇海】音憑,火貌。在现代汉语中此字极少应用,偶见于日文和朝鲜文。“焩”音恰为“硼”和“烃”的切合音,其偏旁“火”恰与烃类(烷、烯、炔)的系统偏旁相合。在化学术语中, 有许多已被广泛使用的类似“焩”的切合字,如“烃”(碳氢切合音)、“羰”(碳氧切合音)、“巯”(氢硫切合音)、“羟”(氢氧切合音)等。
由此创建的化学术语举例如下:
焩酸(boronic acid),分子中含B—C键的硼酸B(OH)3的羟基(OH)被烃基及其衍生物取代的一类化合物,通式RB(OH)2,R为以其中的碳原子与硼原子相连的烃基或其衍生物基团。例如表1:
在西格玛奥德里奇(sigmaAldrich)化学试剂目录中提供的以RB(OH)2为通式(R为烃基及其衍生物,R中的碳原子与硼原子相连)的用于铃木偶联反应的化合物总数达数百,均可参照上例命名为“某某焩酸”。命名具体的焩酸时,只要语义明确,宜省略其中的烃基的“基”字,以求体现科技术语的简明性特征。
焩酸酯(boronate ester),焩酸分子中的羟基被烃氧基及其衍生物取代的一类化合物,通式RBO2R′含1个C—B键和2个B—O键。参见焩酸。例如表2:
在试剂目录[2]中未见到焩酸单酯,或可将表2中前二例中的“环”字删去。第三例中的“基”字也可考虑删去,正如“草酸二甲酯”不称为“草酸二甲基酯”一样。
亚焩酸(boronite acid)通式RR′BOH,含2个C—B键的烃基硼酸。
亚焩酸酯(borinic ester)通式RR′BOR″,亚焩酸的酯,参见亚焩酸。
还有其他一些例子,如下:
H+[(C6H5)4B]-四苯焩酸,K+[B(C6H5)4]-四苯焩酸钾,[RB(OH)3]-焩酸根离子(如[C6H5B(OH)3]-苯焩酸根离子),[RR’B(OH)2]-亚焩酸根离子(如[(C6H5)2B(OH)2]-二苯亚焩酸根离子),K+[C6H5B(OH)3]-苯焩酸钾,K+[(C6H5)2B(OH)2]-二苯亚焩酸钾。
已经证实,硼酸在水溶液里呈现酸性,并不是因其羟基氢的电离,而是结合水中的羟基形成B(OH)-4,因此硼酸根是B(OH)-4,又名四羟基硼酸根。后一名称之所以通行是因为人们仍不习惯于硼酸的这一路易斯酸性质。同样,焩酸在水溶液里呈现酸性也不是电离出羟基上的氢离子而是结合水中的羟基,使水溶液的pH<7[5]。
含C—B键的另一类路易斯酸是四氟硼酸HBF4的烃基衍生物,从其结构中含有C—B键,似也可看做焩酸的衍生物,该如何命名?例如K+[C6H5BF3]-,笔者建议命名为B三氟苯焩酸钾,此名似不会引起歧义或误解。由此可增加一个术语:B三氟焩酸(trifluoroboronic acid),含C—B键的四氟硼酸的烃基衍生物,通式H+RBF-3,R为烃基或其衍生物基团。
辨异:硼酸的英文为boric acid,化学式是B(OH)3,是一种无机化合物;焩酸的英文是boronic acid,化学式(通式)是RB(OH)2,是一类含C—B键的有机硼化物。硼酸酯的英文为borate 或borate ester,通式为B(OR)3,式中的R为烃基,可不同;焩酸酯的英文为boronate 或boronate ester,大多以RBO2R′ 为通式,R为烃基,其中有一碳原子与硼原子形成C—B键相连,R′为具有2个可取代焩酸的羟基氢的碳原子,形成2个烃氧基,焩酸酯也有以RB(OR)2为通式的,其中3个R可不同。
无机酸的中心原子连接烃基或其衍生物基团从而不再沿用无机酸的原有术语这一现象,在化学里是有先例的。例如,羟基被烃基取代得到的含C—P键的磷酸[PO(OH)3]的烃基衍生物RPO(OH)2称为膦酸,羟基被烃基取代得到的碳酸[CO(OH)2]的烃基衍生物RCO(OH)称为羧酸,硫酸[SO2(OH)2]的羟基被烃基取代得到的硫酸的烃基衍生物RSO3H称为磺酸,可见笔者建议硼—焩转化是有根据的,沿用了化学术语中已经存在的磷—膦、碳—羧、硫—磺等转化的系统性。
参 考 文 献
[1][EB/OL]http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2010/.
[2][EB/OL]http://www.organicchemistry.org/namedreactions/suzukicoupling.shtm.
[3][EB/OL]http://www.sigmaaldrich.com/etc/medialib/docs/Aldrich/.
[4]Robert A. Batey, Tan D. Quach, Ming Shen,et al.Organoboron compounds as mild nucleophiles CC bondforming reactions in Lewis acidand transition metalcatalyzed[J].Pure Appl. Chem.,2002,74(1):4355.
[5][EB/OL]http://www.wileyvch.de/books/sample/3527309918_c01.pdf.
关键词:硼酸,烃基硼酸,有机硼,铃木偶联,焩
中图分类号:N04;O6 文献标识码:A 文章编号:1673-8578(2010)06-0050-03
A Proposal to Name 焩as the Chinese Term Corresponding to Boronic
WU Guoqing
Abstract:The author proposes a Chinese term for boronic as “焩”to emphasize the difference of boronic from boric, the latters Chinese term being“硼”.
Keywords:boric acid,boronic acid,organoboron ,Suzuki coupling ,“焩”
2010年诺贝尔化学奖的得主之一是铃木章[1]。他得奖的原因是发明了以他命名的有机合成反应——铃木反应,又称铃木偶联(suzuki coupling)。铃木反应可以简单地用A + B = C表示:A和B都不是一种物质,而是一大类物质,A属于有机硼,主要是boronic acid,B是卤代烃(RX,R为烃基,即碳氢化合物及其衍生物的基团,X为被统称为卤素的氟、氯、溴、碘原子或拟卤基团)。反应在特定的钯催化剂存在下发生,产物C是A分子中的碳原子和B分子中的碳原子相连而得,因而可形象地将铃木反应喻为有机合成中一种新型的使有机物的骨架碳链增长的 “焊接术”。第一篇有关铃木反应的文章发表于1979年[2]。
铃木偶联反应的反应物之一是一大类被称为boronic acid的化合物,该类化合物属于有机硼(organoboron),其本质特征是含有碳—硼键(C—B),中文以“烃基硼酸”为总称,但其具体化合物却被命名为“某某硼酸”,如含苯基的C6H5B(OH)2(C6H5为苯基)被称为“苯基硼酸”。
硼酸(boric acid)是一种无机酸,分子式为B(OH)3,烃基硼酸是用烃基取代硼酸分子中的羟基而含有C—B键的物质,将其称为某某硼酸不能科学地反映出该化合物的本质特征。为此,笔者建议,将boronic acid定名为“焩酸”,相应地,将boronic acid ester定名为“焩酸酯”。“焩”,音同“凭”,是一个非常用字。《康熙字典》:【巳集中】【火字部】焩,【篇海】音憑,火貌。在现代汉语中此字极少应用,偶见于日文和朝鲜文。“焩”音恰为“硼”和“烃”的切合音,其偏旁“火”恰与烃类(烷、烯、炔)的系统偏旁相合。在化学术语中, 有许多已被广泛使用的类似“焩”的切合字,如“烃”(碳氢切合音)、“羰”(碳氧切合音)、“巯”(氢硫切合音)、“羟”(氢氧切合音)等。
由此创建的化学术语举例如下:
焩酸(boronic acid),分子中含B—C键的硼酸B(OH)3的羟基(OH)被烃基及其衍生物取代的一类化合物,通式RB(OH)2,R为以其中的碳原子与硼原子相连的烃基或其衍生物基团。例如表1:
在西格玛奥德里奇(sigmaAldrich)化学试剂目录中提供的以RB(OH)2为通式(R为烃基及其衍生物,R中的碳原子与硼原子相连)的用于铃木偶联反应的化合物总数达数百,均可参照上例命名为“某某焩酸”。命名具体的焩酸时,只要语义明确,宜省略其中的烃基的“基”字,以求体现科技术语的简明性特征。
焩酸酯(boronate ester),焩酸分子中的羟基被烃氧基及其衍生物取代的一类化合物,通式RBO2R′含1个C—B键和2个B—O键。参见焩酸。例如表2:
在试剂目录[2]中未见到焩酸单酯,或可将表2中前二例中的“环”字删去。第三例中的“基”字也可考虑删去,正如“草酸二甲酯”不称为“草酸二甲基酯”一样。
亚焩酸(boronite acid)通式RR′BOH,含2个C—B键的烃基硼酸。
亚焩酸酯(borinic ester)通式RR′BOR″,亚焩酸的酯,参见亚焩酸。
还有其他一些例子,如下:
H+[(C6H5)4B]-四苯焩酸,K+[B(C6H5)4]-四苯焩酸钾,[RB(OH)3]-焩酸根离子(如[C6H5B(OH)3]-苯焩酸根离子),[RR’B(OH)2]-亚焩酸根离子(如[(C6H5)2B(OH)2]-二苯亚焩酸根离子),K+[C6H5B(OH)3]-苯焩酸钾,K+[(C6H5)2B(OH)2]-二苯亚焩酸钾。
已经证实,硼酸在水溶液里呈现酸性,并不是因其羟基氢的电离,而是结合水中的羟基形成B(OH)-4,因此硼酸根是B(OH)-4,又名四羟基硼酸根。后一名称之所以通行是因为人们仍不习惯于硼酸的这一路易斯酸性质。同样,焩酸在水溶液里呈现酸性也不是电离出羟基上的氢离子而是结合水中的羟基,使水溶液的pH<7[5]。
含C—B键的另一类路易斯酸是四氟硼酸HBF4的烃基衍生物,从其结构中含有C—B键,似也可看做焩酸的衍生物,该如何命名?例如K+[C6H5BF3]-,笔者建议命名为B三氟苯焩酸钾,此名似不会引起歧义或误解。由此可增加一个术语:B三氟焩酸(trifluoroboronic acid),含C—B键的四氟硼酸的烃基衍生物,通式H+RBF-3,R为烃基或其衍生物基团。
辨异:硼酸的英文为boric acid,化学式是B(OH)3,是一种无机化合物;焩酸的英文是boronic acid,化学式(通式)是RB(OH)2,是一类含C—B键的有机硼化物。硼酸酯的英文为borate 或borate ester,通式为B(OR)3,式中的R为烃基,可不同;焩酸酯的英文为boronate 或boronate ester,大多以RBO2R′ 为通式,R为烃基,其中有一碳原子与硼原子形成C—B键相连,R′为具有2个可取代焩酸的羟基氢的碳原子,形成2个烃氧基,焩酸酯也有以RB(OR)2为通式的,其中3个R可不同。
无机酸的中心原子连接烃基或其衍生物基团从而不再沿用无机酸的原有术语这一现象,在化学里是有先例的。例如,羟基被烃基取代得到的含C—P键的磷酸[PO(OH)3]的烃基衍生物RPO(OH)2称为膦酸,羟基被烃基取代得到的碳酸[CO(OH)2]的烃基衍生物RCO(OH)称为羧酸,硫酸[SO2(OH)2]的羟基被烃基取代得到的硫酸的烃基衍生物RSO3H称为磺酸,可见笔者建议硼—焩转化是有根据的,沿用了化学术语中已经存在的磷—膦、碳—羧、硫—磺等转化的系统性。
参 考 文 献
[1][EB/OL]http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2010/.
[2][EB/OL]http://www.organicchemistry.org/namedreactions/suzukicoupling.shtm.
[3][EB/OL]http://www.sigmaaldrich.com/etc/medialib/docs/Aldrich/.
[4]Robert A. Batey, Tan D. Quach, Ming Shen,et al.Organoboron compounds as mild nucleophiles CC bondforming reactions in Lewis acidand transition metalcatalyzed[J].Pure Appl. Chem.,2002,74(1):4355.
[5][EB/OL]http://www.wileyvch.de/books/sample/3527309918_c01.pdf.