11b NMR分光法：フェニルボロン酸 - ジオール凝縮の酸性度と反応性の構造分析

フェニルボロン酸は、水中の炭水化物で容易に結合する能力のため、医療診断と生化学の研究に役立ちます。炭水化物に組み込まれているのは1,2-ジオールであり、可逆的共有結露の凝縮経路を介してボロン酸と反応します。フェニル環の異なる置換を伴うDiol結合には、さまざまなボロン酸が使用されており、合成を簡素化し、錯化の熱力学を変化させるという目標があります。PKAと結合を監視する1つの方法は、11B NMR分光法です。本明細書では、11B NMR分光法を採用した包括的な研究を報告し、最も一般的に使用されるフェニルボロン酸のPKAと、カテコールまたはD、l-ヒドロベンゾインとの結合を典型的なジオールとして決定します。ボロン酸エステルに形質転換されるボロン酸の化学シフトは、2〜10の範囲のpHで監視されました。各ボロン酸で、結果は（1）PKAを使用して複合体を誘導する必要性を確認します（2）DIOLの存在下でのPKAの変化、および（3）11B NMR分光法は、これらの相互接続された酸性度と結合現象を監視するための特に便利なツールです。

Phenyl boronic acids are valuable for medical diagnostics and biochemistry studies due to their ability to readily bind with carbohydrates in water. Incorporated in carbohydrates are 1,2-diols, which react with boronic acids through a reversible covalent condensation pathway. A wide variety of boronic acids have been employed for diol binding with differing substitution of the phenyl ring, with the goals of simplifying their synthesis and altering their thermodynamics of complexation. One method for monitoring their pKa's and binding is 11B NMR spectroscopy. Herein, we report a comprehensive study employing 11B NMR spectroscopy to determine the pKa of the most commonly used phenyl boronic acids and their binding with catechol or d,l-hydrobenzoin as prototypical diols. The chemical shift of the boronic acid transforming into the boronate ester was monitored at pHs ranging from 2 to 10. With each boronic acid, the results confirm (1) the necessity to use pHs above their pKa's to induce complexation, (2) that the pKa's change in the presence of diols, and (3) that 11B NMR spectroscopy is a particularly convenient tool for monitoring these interconnected acidity and binding phenomena.