Diboranes with bridging substituents and their use in B-B coupling reactions for the construction of boron rings and chains

• Applicant: Professor Dr. Hans-Jörg Himmel
• Subject Area: Inorganic Molecular Chemistry - Synthesis and Characterisation
• Term: from 2015 to 2019
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 274606123

In dem Projekt sollen aus einfachen Borhydriden durch B-B-Kupplungsreaktionen komplexere Strukturen bis hin zu Borpolymeren hergestellt werden. Das Projekt unterscheidet sich durch die spezielle Wahl der Diboran-Bausteine, die überwiegend kationischen Borhydrid-Zielverbindungen sowie die Verquickung von elektronenpräzisen Bindungen mit Mehrzentrenbindungen klar von anderen Projekten zum Aufbau von Borketten. Zentraler Ausgangspunkt der Arbeiten ist das Diboran [HB(hpp)]2 mit verbrückenden Guanidinat (hpp)-Substituenten und direkter B-B-Bindung, das durch eine sehr effiziente katalytische B-B-Dehydrokupplungsreaktion synthetisiert werden kann. Die Projektarbeiten gliedern sich in vier Teilprojekte (TPs). In TP A sollen aus [HB(hpp)]2 neue Diborane synthetisiert werden. Mit Hydridabstraktions-Reagenzien können die neuen Diborane entweder zu dikationischen Tetraboranen mit Vierzentren-Vierelektronenbindung oder durch Basenzugabe zu Boroniumkationen (die mit Nukleophilen weiterreagieren) umgesetzt werden. Die Addition eines Boreniumkations an die B-B-Bindung in [HB(hpp)]2 und den in TP A hergestellten Diboranen wird in TP B untersucht. Dabei entstehen kationische Triborane mit geschlossener B-B-B-Dreizentrenbindung. Durch reduktive B-B-Kupplung sollen daraus komplexere kationische Hexaborane hergestellt und ihre Chemie untersucht werden. TP C beschäftigt sich mit dem Ersatz der verbrückenden Guanidinat (hpp)-Substituenten, wobei zwei Guanidinateinheiten gegen eine neutrale Diphosphan-Einheit und zwei H-Atome ausgetauscht werden. Dadurch werden sterisch weniger anspruchsvolle Bausteine für die nachfolgenden Kupplungsreaktionen zugänglich. Im TP D sollen schließlich die in den anderen TPs synthetisierten Borverbindungen zu oligomeren bzw. polymeren Ketten verknüpft werden.

• DFG Programme: Research Grants