Vinylboronsäuren

Vinylboronsäuren sind Organoborverbindungen, bei denen eine Boronsäuregruppe B(OH)2 direkt an eine Vinylgruppe gebunden ist. Die einfachste Vertreterin ist Vinylboronsäure CH2=CH-B(OH)2; es gibt auch substituierte Vinylboronsäuren, bei denen weitere Gruppen an der Vinylkette oder am Boron substituiert sind. Die Boron-Atome tragen typischerweise eine sp2-Hybridisierung und zeigen als Lewis-Säure reaktive Eigenschaften. Freie Vinylboronsäuren sind oft weniger stabil und werden daher häufig als Estersalze (z. B. Pinacolboronate) verwendet, die sich bei Bedarf hydrolysieren lassen.

Synthese: Häufige Zugänge nutzen die Hydroborierung von Alkinen mit Bor-Verbindungen wie B2Pin2, gefolgt von Transesterifikation oder Hydrolyse, um Vinylboronate-Esters (Vinyl–BPin) zu erhalten und daraus die freie Vinylboronsäure zu gewinnen. Alternative Wege umfassen metall-katalysierte Borylierungsreaktionen an Vinylhalogeniten oder direkte B–C-Bindungen in Gegenwart geeigneter Katalysatoren. In der Praxis werden Vinylboronsäuren oft als Pinacolester verwendet, da diese stabiler sind und sich bei Bedarf in die freie Säure zurückführen lassen.

Reaktivität und Anwendungen: Vinylboronsäuren dienen als nucleophile Partner in der Suzuki-Miyaura-Kupplung an Aryl- oder Vinylhalogeniden unter Palladiumkatalyse, wodurch neue Vinylverbindungen entstehen. Sie werden als Bau- und Zwischenstoffe in der organischen Synthese, der Herstellung konjugierter Systeme und in der Wirkstoffchemie eingesetzt. Durch Verwendung von Vinylboronaten statt der freien Säure lassen sich Reaktivität und Lagerfähigkeit verbessern; entsprechende Umwandlungen liefern diverse Derivate.

Eigenschaften und Handhabung: Freie Vinylboronsäuren reagieren empfindlich gegenüber Luft und Feuchtigkeit. Zur besseren Stabilität werden sie häufig als Pinacolester verwendet. Die B(OH)2-Gruppe ist eine Lewis-Säure und bildet mit Diolen leicht reversibel Ester-Verbindungen; dies beeinflusst Löslichkeit, Stabilität und Reaktivität. Sie werden kühl und trocken gelagert; in vielen Fällen liegt die Substanz als Lösung oder als Ester vor.

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