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Oxygenation of Organoboronic Acids by a Nonheme Iron(II) Complex: Mimicking Boronic Acid Monooxygenase Activity

Department of Inorganic Chemistry, Indian Association for the Cultivation of Science, 2A & 2B Raja S. C. Mullick Road, Jadavpur, Kolkata 700032, India
Inorg. Chem., Article ASAP
DOI: 10.1021/acs.inorgchem.5b01198
Publication Date (Web): October 2, 2015
Copyright © 2015 American Chemical Society
*Tel.: +91-33-2473-4971. Fax: +91-33-2473-2805. E-mail: ictkp@iacs.res.in.

Synopsis


A nucleophilic iron−oxygen oxidant generated upon oxidative decarboxylation of an iron(II)−benzilate complex converts different aryl/alkylboronic acids to the corresponding hydroxylated products with the incorporation of one oxygen atom from dioxygen. The reaction functionally mimics boronic acid monooxygenase activity.

Abstract

Abstract Image
Phenolic compounds are important intermediates in the bacterial biodegradation of aromatic compounds in the soil. An Arthrobacter sp. strain has been shown to exhibit boronic acid monooxygenase activity through the conversion of different substituted phenylboronic acids to the corresponding phenols using dioxygen. While a number of methods have been reported to cleave the C–B bonds of organoboronic acids, there is no report on biomimetic iron complex exhibiting this activity using dioxygen as the oxidant. In that direction, we have investigated the reactivity of a nucleophilic iron–oxygen oxidant, generated upon oxidative decarboxylation of an iron(II)–benzilate complex [(TpPh2)FeII(benzilate)] (TpPh2 = hydrotris(3,5-diphenyl-pyrazol-1-yl)borate), toward organoboronic acids. The oxidant converts different aryl/alkylboronic acids to the corresponding oxygenated products with the incorporation of one oxygen atom from dioxygen. This method represents an efficient protocol for the oxygenation of boronic acids with dioxygen as the terminal oxidant.

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