1
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Zapf L, Finze M. Lewis Acid Decorated Hexacyanodiborane(6) Dianion. Angew Chem Int Ed Engl 2024; 63:e202401681. [PMID: 38530744 DOI: 10.1002/anie.202401681] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Grants] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 01/24/2024] [Revised: 03/03/2024] [Accepted: 03/04/2024] [Indexed: 03/28/2024]
Abstract
First examples of diborane(6) dianions decorated with weakly coordination B(C6F5)3 (BCF) groups and SiEt3 + moieties have been synthesized demonstrating the synthetic potential of the [B2(CN)6]2- dianion. [B2{CNB(C6F5)3}6]2- (1) was isolated as potassium and tetrabutylammonium salt. 1 is a rare example for a weakly coordinating dianion and it was used for the stabilization of the carbocation [Ph3C]+ and the oxonium acid [H(OEt2)2]+. Reaction of [Ph3C]21 with HSiEt3 resulted in the silylated neutral diborane(6) [B2{CNB(C6F5)3}4(CNSiEt3)2] (2) in which two BCF groups have been selectively replaced by SiEt3 + substituents, underscoring the stability and chemical versatility of the [B2(CN)6]2- dianion. The chemical properties and physicochemical data of 1 and 2 provide insight into electronic, coordinating, and steric properties of theses novel diborane(6) compounds.
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Affiliation(s)
- Ludwig Zapf
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Institut für Anorganische Chemie, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Maik Finze
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Institut für Anorganische Chemie, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
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2
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Schopper N, Landmann J, Sprenger JAP, Zapf L, Bertermann R, Ignat'ev NV, Finze M. Alkylcyanoborate Anions: Building Blocks for Fluorine-Free Low-Viscosity, Electrochemically and Thermally Stable Ionic Liquids. Chemistry 2023; 29:e202301497. [PMID: 37395305 DOI: 10.1002/chem.202301497] [Citation(s) in RCA: 2] [Impact Index Per Article: 2.0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Grants] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/11/2023] [Revised: 07/01/2023] [Accepted: 07/03/2023] [Indexed: 07/04/2023]
Abstract
A set of mixed-substituted potassium alkylcyano- and alkylcyanofluoroborates has been synthesized using easily accessible starting compounds and characterized by elemental analysis, NMR and vibrational spectroscopy, and mass spectrometry. In addition, single-crystal structures of salts of the cyanoborate anions have been derived from X-ray diffraction experiments. The 1-ethyl-3-methylimidazolium room temperature ionic liquids ([EMIm]+ -RTILs) with the new borate anions have been synthesized and their physicochemical properties, that is, high thermal and electrochemical stability, low viscosity, and high conductivity, have been compared to the properties of related [EMIm]+ -RTILs. The influence of the different alkyl substituents at boron has been assessed. The exemplary study on the properties with the [EMIm]+ -ILs with the mixed water stable alkylcyanoborate anions points towards the potential of these fluorine-free borate anions, in general.
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Affiliation(s)
- Nils Schopper
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Johannes Landmann
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Jan A P Sprenger
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Ludwig Zapf
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Rüdiger Bertermann
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Nikolai V Ignat'ev
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
- Consultant, Merck Life Science KGaA, 64293, Darmstadt, Germany
| | - Maik Finze
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
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3
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Riefer J, Zapf L, Sprenger JAP, Wirthensohn R, Endres S, Pöppler AC, Gutmann M, Meinel L, Ignat'ev NV, Finze M. Cyano(fluoro)borate and cyano(hydrido)borate ionic liquids: low-viscosity ionic media for electrochemical applications. Phys Chem Chem Phys 2023; 25:5037-5048. [PMID: 36722915 DOI: 10.1039/d2cp05725e] [Citation(s) in RCA: 4] [Impact Index Per Article: 4.0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 01/20/2023]
Abstract
The synthesis and detailed characterization of low-viscosity room-temperature ionic liquids (RTILs) and [BnPh3P]+ salts with the cyano(fluoro)borate anions [BF(CN)3]- (MFB), [BF2(CN)2]- (DFB), and [BF3(CN)]- as well as the new mixed-substituted anion [BFH(CN)2]- (FHB) is described. The RTILs with [EMIm]+ or [BMPL]+ as countercations were obtained in yields of up to 98% from readily available alkali metal salts and in high purities that allow application in electrochemical devices. Trends in thermal stability, melting and freezing behavior, density, electrochemical stability, dynamic viscosity, specific conductivity and ion diffusivity have been assessed and compared to those of the related tetracyanoborate- and cyano(hydrido)borate-RTILs. The crystal structure analysis of the [BnPh3P]+ salts of [BFn(CN)4-n]- (n = 0-4), [BHn(CN)4-n]- (n = 1-3) and [BFH(CN)2]- provided experimental access to anion volumina that together with ion molecular mass, electrostatic potential, shape and chemical stability have been correlated to physicochemical properties. In addition, the cytotoxicity of the [EMIm]+-ILs and potassium or sodium salts was studied.
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Affiliation(s)
- Jarno Riefer
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany.
| | - Ludwig Zapf
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany.
| | - Jan A P Sprenger
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany.
| | - Raphael Wirthensohn
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany.
| | - Sebastian Endres
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Organische Chemie, Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany
| | - Ann-Christin Pöppler
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Organische Chemie, Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany
| | - Marcus Gutmann
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Pharmazie und Lebensmittelchemie, Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany
| | - Lorenz Meinel
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Pharmazie und Lebensmittelchemie, Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany
| | - Nikolai V Ignat'ev
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany. .,Consultant, Merck KGaA, Frankfurter Straße 250, 64293 Darmstadt, Germany
| | - Maik Finze
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany.
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Zapf L, Peters S, Bertermann R, Radius U, Finze M. Tricyanoborane‐Functionalized Anionic N‐Heterocyclic Carbenes: Adjustment of Charge and Stereo‐Electronic Properties. Chemistry 2022; 28:e202200275. [PMID: 35535791 PMCID: PMC9401011 DOI: 10.1002/chem.202200275] [Citation(s) in RCA: 5] [Impact Index Per Article: 2.5] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 01/27/2022] [Indexed: 11/19/2022]
Abstract
The 1‐methyl‐3‐(tricyanoborane)imidazolin‐2‐ylidenate anion (2) was obtained in high yield by deprotonation of the B(CN)3‐methylimidazole adduct 1. Regarding charge and stereo‐electronic properties, anion 2 closes the gap between well‐known neutral NHCs and the ditopic dianionic NHC, the 1,3‐bis(tricyanoborane)imidazolin‐2‐ylidenate dianion (IIb). The influence of the number of N‐bonded tricyanoborane moieties on the σ‐donating and π‐accepting properties of NHCs was assessed by quantum chemical calculations and verified by experimental data on 2, IIb, and 1,3‐dimethylimidazolin‐2‐ylidene (IMe, IIa). Therefore NHC 2, which acts as a ditopic ligand via the carbene center and the cyano groups, was reacted with alkyl iodides, selenium, and [Ni(CO)4] yielding alkylated imidazoles 3 and 4, the anionic selenium adduct 5, and the anionic nickel tricarbonyl complex 8, respectively. The results of this study prove that charge, number of coordination sites, buried volume (%Vbur) and σ‐donor and π‐acceptor abilities of NHCs can be effectively fine‐tuned via the number of tricyanoborane substituents.
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Affiliation(s)
- Ludwig Zapf
- Institute for Sustainable Chemistry & Catalysis with Boron (ICB) Institute of Inorganic Chemistry Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Sven Peters
- Institute for Sustainable Chemistry & Catalysis with Boron (ICB) Institute of Inorganic Chemistry Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Rüdiger Bertermann
- Institute for Sustainable Chemistry & Catalysis with Boron (ICB) Institute of Inorganic Chemistry Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Udo Radius
- Institute for Sustainable Chemistry & Catalysis with Boron (ICB) Institute of Inorganic Chemistry Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Maik Finze
- Institute for Sustainable Chemistry & Catalysis with Boron (ICB) Institute of Inorganic Chemistry Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
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Häring M, Kerpen C, Ribbeck T, Hennig PT, Bertermann R, Ignat'ev NV, Finze M. Dismutation of Tricyanoboryllead Compounds: The Homoleptic Tetrakis(tricyanoboryl)plumbate Tetraanion. Angew Chem Int Ed Engl 2022; 61:e202202882. [PMID: 35266266 PMCID: PMC9322310 DOI: 10.1002/anie.202202882] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 02/22/2022] [Indexed: 11/29/2022]
Abstract
A series of unprecedently air‐stable (tricyanoboryl)plumbate anions was obtained by the reaction of the boron‐centered nucleophile B(CN)32− with triorganyllead halides. Salts of the anions [R3PbB(CN)3]− (R=Ph, Et) were isolated and found to be stable in air at room temperature. In the case of Me3PbHal (Hal=Cl, Br), a mixture of the anions [Me4−nPb{B(CN)3}n]n− (n=1, 2) was obtained. The [Et3PbB(CN)3]− ion undergoes stepwise dismutation in aqueous solution to yield the plumbate anions [Et4−nPb{B(CN)3}n]n− (n=1–4) and PbEt4 as by‐product. The reaction rate increases with decreasing pH value of the aqueous solution or by bubbling O2 through the reaction mixture. Adjustment of the conditions allowed the selective formation and isolation of salts of all anions of the series [Et4−nPb{B(CN)3}n]n− (n=2–4) including the homoleptic tetraanion [Pb{B(CN)3}4]4−.
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Affiliation(s)
- Mathias Häring
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Christoph Kerpen
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Tatjana Ribbeck
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Philipp T. Hennig
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Rüdiger Bertermann
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Nikolai V. Ignat'ev
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
- Consultant, Merck KGaA 64293 Darmstadt Germany
| | - Maik Finze
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
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6
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Häring M, Kerpen C, Ribbeck T, Hennig PT, Bertermann R, Ignat'ev NV, Finze M. Dismutation von Tricyanoborblei‐Verbindungen: Das homoleptische Tetrakis(tricyanoboryl)plumbat‐Tetraanion. Angew Chem Int Ed Engl 2022. [DOI: 10.1002/ange.202202882] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/10/2022]
Affiliation(s)
- Mathias Häring
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Christoph Kerpen
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Tatjana Ribbeck
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Philipp T. Hennig
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Rüdiger Bertermann
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Nikolai V. Ignat'ev
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
- Consultant, Merck KGaA 64293 Darmstadt Deutschland
| | - Maik Finze
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
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Wang Y, Zhang X, Han J, Li Q, Wei R, Ruiz DA, Liu LL, Tung C, Kong L. Crystalline Neutral Diboron Analogues of Cyclopropanes. Angew Chem Int Ed Engl 2022; 61:e202117053. [DOI: 10.1002/anie.202117053] [Citation(s) in RCA: 1] [Impact Index Per Article: 0.5] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/14/2021] [Indexed: 11/09/2022]
Affiliation(s)
- Yu Wang
- School of Chemistry and Chemical Engineering Shandong University Jinan 250100 P. R. China
| | - Xin Zhang
- Department of Chemistry and Shenzhen Grubbs Institute, Southern University of Science and Technology Shenzhen 518055 P. R. China
| | - Jixing Han
- School of Chemistry and Chemical Engineering Shandong University Jinan 250100 P. R. China
| | - Qianli Li
- School of Chemistry and Chemical Engineering Liaocheng University Liaocheng 252059 P. R. China
| | - Rui Wei
- Department of Chemistry and Shenzhen Grubbs Institute, Southern University of Science and Technology Shenzhen 518055 P. R. China
| | - David A. Ruiz
- Department of Chemistry and Shenzhen Grubbs Institute, Southern University of Science and Technology Shenzhen 518055 P. R. China
| | - Liu Leo Liu
- Department of Chemistry and Shenzhen Grubbs Institute, Southern University of Science and Technology Shenzhen 518055 P. R. China
| | - Chen‐Ho Tung
- School of Chemistry and Chemical Engineering Shandong University Jinan 250100 P. R. China
| | - Lingbing Kong
- School of Chemistry and Chemical Engineering Shandong University Jinan 250100 P. R. China
- State Key Laboratory of Elemento-Organic Chemistry Nankai University Tianjin 300071 P. R. China
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8
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Wang Y, Zhang X, Han J, Li Q, Wei R, Ruiz DA, Liu LL, Tung CH, Kong L. Crystalline Neutral Diboron Analogues of Cyclopropanes. Angew Chem Int Ed Engl 2022. [DOI: 10.1002/ange.202117053] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/05/2022]
Affiliation(s)
- Yu Wang
- Shandong University School of Chemistry and Chemical Engineering CHINA
| | - Xin Zhang
- Southern University of Science and Technology Department of Chemistry CHINA
| | - Jixing Han
- Shandong University School of Chemistry and Chemical Engineering CHINA
| | - Qianli Li
- Liaocheng University Department of Chemistry and Chemical Engineering CHINA
| | - Rui Wei
- Southern University of Science and Technology Department of Chemistry CHINA
| | - David A Ruiz
- Southern University of Science and Technology Department of Chemistry CHINA
| | - Liu Leo Liu
- Southern University of Science and Technology Department of Chemistry CHINA
| | - Chen-Ho Tung
- Shandong University School of Chemistry and Chemical Engineering CHINA
| | - Lingbing Kong
- Shandong University School of Chemistry and Chemical Engineering 27 Shanda Nanlu 250100 Jinan CHINA
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Zapf L, Radius U, Finze M. 1,3-Bis(tricyanoborane)imidazoline-2-ylidenate Anion-A Ditopic Dianionic N-Heterocyclic Carbene Ligand. Angew Chem Int Ed Engl 2021; 60:17974-17980. [PMID: 33961330 PMCID: PMC8453866 DOI: 10.1002/anie.202105529] [Citation(s) in RCA: 11] [Impact Index Per Article: 3.7] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Grants] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 04/23/2021] [Indexed: 01/14/2023]
Abstract
The 1,3-bis(tricyanoborane)imidazolate anion 1 was obtained in high yield from lithium imidazolate and B(CN)3 -pyridine adduct. Anion 1 is chemically very robust and thus allowed the isolation of the corresponding H5 O2 + salt. Furthermore, monoanion 1 served as starting species for the novel dianionic N-heterocyclic carbene (NHC), 1,3-bis(tricyanoborane)imidazoline-2-ylidenate anion 3 that acts as ditopic ligand via the carbene center and the cyano groups at boron. First reactions of this new NHC 3 with methyl iodide, elemental selenium, and [Ni(CO)4 ] led to the methylated imidazolate ion 4, the dianionic selenium adduct 5, and the dianionic nickel tricarbonyl complex 6. These NHC derivatives provide a first insight into the electronic and steric properties of the dianionic NHC 3. Especially the combination of properties, such as double negative charge, different coordination sites, large buried volume and good σ-donor and π-acceptor ability, make NHC 3 a unique and promising ligand and building block.
Collapse
Affiliation(s)
- Ludwig Zapf
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB)Institut für Anorganische ChemieJulius-Maximilians-Universität WürzburgAm Hubland97074WürzburgGermany
| | - Udo Radius
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB)Institut für Anorganische ChemieJulius-Maximilians-Universität WürzburgAm Hubland97074WürzburgGermany
| | - Maik Finze
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB)Institut für Anorganische ChemieJulius-Maximilians-Universität WürzburgAm Hubland97074WürzburgGermany
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Collapse
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Zapf L, Radius U, Finze M. Das 1,3‐Bis(tricyanoboran)imidazolin‐2‐ylidenat‐Anion – Ein ditopischer dianionischer N‐heterocyclischer Carben‐Ligand. Angew Chem Int Ed Engl 2021. [DOI: 10.1002/ange.202105529] [Citation(s) in RCA: 2] [Impact Index Per Article: 0.7] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 12/15/2022]
Affiliation(s)
- Ludwig Zapf
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Udo Radius
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Maik Finze
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
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Siegesmund A, Küppers T, Graf R, Hennig PT, Wirthensohn R, Sprenger JAP, Finze M, Köckerling M. Lead(II) Tetracyanidoborates with Pb
2
O
2
Dimers Embedded in Network Structures. Z Anorg Allg Chem 2021. [DOI: 10.1002/zaac.202000448] [Citation(s) in RCA: 1] [Impact Index Per Article: 0.3] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/09/2022]
Affiliation(s)
- Antje Siegesmund
- Universität Rostock Institut für Chemie – Anorganische Festkörperchemie Albert-Einstein-Str. 3a 18059 Rostock Germany
| | - Torsten Küppers
- Universität Rostock Institut für Chemie – Anorganische Festkörperchemie Albert-Einstein-Str. 3a 18059 Rostock Germany
| | - Roland Graf
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg Institut für Anorganische Chemie Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Philipp T. Hennig
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg Institut für Anorganische Chemie Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Raphael Wirthensohn
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg Institut für Anorganische Chemie Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Jan A. P. Sprenger
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg Institut für Anorganische Chemie Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Maik Finze
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg Institut für Anorganische Chemie Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Martin Köckerling
- Universität Rostock Institut für Chemie – Anorganische Festkörperchemie Albert-Einstein-Str. 3a 18059 Rostock Germany
- Universität Rostock Department Life Light and Matter 18051 Rostock Germany
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12
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Budy H, Gilmer J, Trageser T, Wagner M. Anionic Organoboranes: Delicate Flowers Worth Caring for. Eur J Inorg Chem 2020. [DOI: 10.1002/ejic.202000786] [Citation(s) in RCA: 26] [Impact Index Per Article: 6.5] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 12/18/2022]
Affiliation(s)
- Hendrik Budy
- Institut für Anorganische Chemie Goethe‐Universität Frankfurt Max‐von‐Laue‐Str. 7 60438 Frankfurt (Main) Germany
| | - Jannik Gilmer
- Institut für Anorganische Chemie Goethe‐Universität Frankfurt Max‐von‐Laue‐Str. 7 60438 Frankfurt (Main) Germany
| | - Timo Trageser
- Institut für Anorganische Chemie Goethe‐Universität Frankfurt Max‐von‐Laue‐Str. 7 60438 Frankfurt (Main) Germany
| | - Matthias Wagner
- Institut für Anorganische Chemie Goethe‐Universität Frankfurt Max‐von‐Laue‐Str. 7 60438 Frankfurt (Main) Germany
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Drisch M, Bischoff LA, Sprenger JAP, Hennig PT, Wirthensohn R, Landmann J, Konieczka SZ, Hailmann M, Ignat'ev NV, Finze M. Innovative Syntheses of Cyano(fluoro)borates: Catalytic Cyanation, Electrochemical and Electrophilic Fluorination. Chemistry 2020; 26:11625-11633. [PMID: 32453869 PMCID: PMC7540003 DOI: 10.1002/chem.202002324] [Citation(s) in RCA: 9] [Impact Index Per Article: 2.3] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Grants] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/11/2020] [Revised: 05/26/2020] [Indexed: 11/07/2022]
Abstract
Different types of high-yield, easily scalable syntheses for cyano(fluoro)borates Kt[BFn (CN)4-n ] (n=0-2) (Kt=cation), which are versatile building blocks for materials applications and chemical synthesis, have been developed. Tetrafluoroborates react with trimethylsilyl cyanide in the presence of metal-free Brønsted or Lewis acid catalysts under unprecedentedly mild conditions to give tricyanofluoroborates or tetracyanoborates. Analogously, pentafluoroethyltrifluoroborates are converted into pentafluoroethyltricyanoborates. Boron trifluoride etherate, alkali metal salts, and trimethylsilyl cyanide selectively yield dicyanodifluoroborates or tricyanofluoroborates. Fluorination of cyanohydridoborates is the third reaction type that includes direct fluorination with, for example, elemental fluorine, stepwise halogenation/fluorination reactions, and electrochemical fluorination (ECF) according to the Simons process. In addition, fluorination of [BH(CN)2 {OC(O)Et}]- to result in [BF(CN)2 {OC(O)Et}]- is described.
Collapse
Affiliation(s)
- Michael Drisch
- Julius-Maximilians-Universität WürzburgInstitut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie &, Katalyse mit Bor (ICB)Am Hubland97074WürzburgGermany
| | - Lisa A. Bischoff
- Julius-Maximilians-Universität WürzburgInstitut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie &, Katalyse mit Bor (ICB)Am Hubland97074WürzburgGermany
| | - Jan A. P. Sprenger
- Julius-Maximilians-Universität WürzburgInstitut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie &, Katalyse mit Bor (ICB)Am Hubland97074WürzburgGermany
| | - Philipp T. Hennig
- Julius-Maximilians-Universität WürzburgInstitut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie &, Katalyse mit Bor (ICB)Am Hubland97074WürzburgGermany
| | - Raphael Wirthensohn
- Julius-Maximilians-Universität WürzburgInstitut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie &, Katalyse mit Bor (ICB)Am Hubland97074WürzburgGermany
| | - Johannes Landmann
- Julius-Maximilians-Universität WürzburgInstitut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie &, Katalyse mit Bor (ICB)Am Hubland97074WürzburgGermany
| | - Szymon Z. Konieczka
- Julius-Maximilians-Universität WürzburgInstitut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie &, Katalyse mit Bor (ICB)Am Hubland97074WürzburgGermany
| | - Michael Hailmann
- Julius-Maximilians-Universität WürzburgInstitut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie &, Katalyse mit Bor (ICB)Am Hubland97074WürzburgGermany
| | - Nikolai V. Ignat'ev
- Julius-Maximilians-Universität WürzburgInstitut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie &, Katalyse mit Bor (ICB)Am Hubland97074WürzburgGermany
- ConsultantMerck KGaA64293DarmstadtGermany
| | - Maik Finze
- Julius-Maximilians-Universität WürzburgInstitut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie &, Katalyse mit Bor (ICB)Am Hubland97074WürzburgGermany
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14
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Thiess T, Bélanger‐Chabot G, Fantuzzi F, Michel M, Ernst M, Engels B, Braunschweig H. Diborane(4) Azides: Surprisingly Stable Sources of Transient Iminoboranes. Angew Chem Int Ed Engl 2020; 59:15480-15486. [PMID: 32270577 PMCID: PMC7497274 DOI: 10.1002/anie.202003050] [Citation(s) in RCA: 20] [Impact Index Per Article: 5.0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Grants] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 02/28/2020] [Revised: 04/06/2020] [Indexed: 01/30/2023]
Abstract
Herein we describe the first examples of isolable electron-precise diboranes(4) that bear azide moieties: the acyclic 1,2-diazido-1,2-bis(dimethylamino)diborane(4) and the cyclic 1,4-diaryl-2,3-diazido-1,4-diaza-2,3-diborinines (aryl=mesityl, 2,6-xylyl, 4-tolyl). The reported examples are not only stable enough to be observed and isolated (putative transient diborane(4) azides previously reported by our group spontaneously decompose even below room temperature), but some of them are even robust enough to undergo controlled pyrolysis without explosive decomposition at temperatures well above 100 °C. In two cases, the controlled pyrolysis allows the isolation of complex diazaboretidines, which are the apparent dimerization products of endocyclic boryl-iminoboranes.
Collapse
Affiliation(s)
- Torsten Thiess
- Institute for Inorganic Chemistry and Institute for Sustainable Chemistry & Catalysis with BoronJulius-Maximilians-Universität WürzburgAm Hubland97074WürzburgGermany
| | - Guillaume Bélanger‐Chabot
- Institute for Inorganic Chemistry and Institute for Sustainable Chemistry & Catalysis with BoronJulius-Maximilians-Universität WürzburgAm Hubland97074WürzburgGermany
- Département de ChimieUniversité Laval1045 Avenue de la MédecineQuébecG1V 0A6Canada
| | - Felipe Fantuzzi
- Institute for Inorganic Chemistry and Institute for Sustainable Chemistry & Catalysis with BoronJulius-Maximilians-Universität WürzburgAm Hubland97074WürzburgGermany
- Institute for Physical and Theoretical ChemistryJulius-Maximilians-Universität WürzburgEmil-Fischer-Straße 4297074WürzburgGermany
| | - Maximilian Michel
- Institute for Inorganic Chemistry and Institute for Sustainable Chemistry & Catalysis with BoronJulius-Maximilians-Universität WürzburgAm Hubland97074WürzburgGermany
| | - Moritz Ernst
- Institute for Inorganic Chemistry and Institute for Sustainable Chemistry & Catalysis with BoronJulius-Maximilians-Universität WürzburgAm Hubland97074WürzburgGermany
| | - Bernd Engels
- Institute for Physical and Theoretical ChemistryJulius-Maximilians-Universität WürzburgEmil-Fischer-Straße 4297074WürzburgGermany
| | - Holger Braunschweig
- Institute for Inorganic Chemistry and Institute for Sustainable Chemistry & Catalysis with BoronJulius-Maximilians-Universität WürzburgAm Hubland97074WürzburgGermany
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Thiess T, Bélanger‐Chabot G, Fantuzzi F, Michel M, Ernst M, Engels B, Braunschweig H. Diboran(4)azide als stabile Quelle für kurzlebige Iminoborane. Angew Chem Int Ed Engl 2020. [DOI: 10.1002/ange.202003050] [Citation(s) in RCA: 6] [Impact Index Per Article: 1.5] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 12/16/2022]
Affiliation(s)
- Torsten Thiess
- Institut für Anorganische Chemie und Institut für nachhaltige Chemie und Katalyse mit Bor als Schlüsselelement Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Guillaume Bélanger‐Chabot
- Institut für Anorganische Chemie und Institut für nachhaltige Chemie und Katalyse mit Bor als Schlüsselelement Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
- Département de Chimie Université Laval 1045 Avenue de la Médecine Québec G1V 0A6 Kanada
| | - Felipe Fantuzzi
- Institut für Anorganische Chemie und Institut für nachhaltige Chemie und Katalyse mit Bor als Schlüsselelement Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
- Institut für Physikalische und Theoretische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Emil-Fischer-Straße 42 97074 Würzburg Deutschland
| | - Maximilian Michel
- Institut für Anorganische Chemie und Institut für nachhaltige Chemie und Katalyse mit Bor als Schlüsselelement Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Moritz Ernst
- Institut für Anorganische Chemie und Institut für nachhaltige Chemie und Katalyse mit Bor als Schlüsselelement Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Bernd Engels
- Institut für Physikalische und Theoretische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Emil-Fischer-Straße 42 97074 Würzburg Deutschland
| | - Holger Braunschweig
- Institut für Anorganische Chemie und Institut für nachhaltige Chemie und Katalyse mit Bor als Schlüsselelement Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
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Gilmer J, Budy H, Kaese T, Bolte M, Lerner H, Wagner M. The 9H-9-Borafluorene Dianion: A Surrogate for Elusive Diarylboryl Anion Nucleophiles. Angew Chem Int Ed Engl 2020; 59:5621-5625. [PMID: 31834978 PMCID: PMC7155136 DOI: 10.1002/anie.201914219] [Citation(s) in RCA: 31] [Impact Index Per Article: 7.8] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 11/07/2019] [Indexed: 11/13/2022]
Abstract
Double reduction of the THF adduct of 9H-9-borafluorene (1⋅THF) with excess alkali metal affords the dianion salts M2 [1] in essentially quantitative yields (M=Li-K). Even though the added charge is stabilized through π delocalization, [1]2- acts as a formal boron nucleophile toward organoboron (1⋅THF) and tetrel halide electrophiles (MeCl, Et3 SiCl, Me3 SnCl) to form B-B/C/Si/Sn bonds. The substrate dependence of open-shell versus closed-shell pathways has been investigated.
Collapse
Affiliation(s)
- Jannik Gilmer
- Institut für Anorganische ChemieGoethe-Universität FrankfurtMax-von-Laue-Strasse 760438Frankfurt (Main)Germany
| | - Hendrik Budy
- Institut für Anorganische ChemieGoethe-Universität FrankfurtMax-von-Laue-Strasse 760438Frankfurt (Main)Germany
| | - Thomas Kaese
- Institut für Anorganische ChemieGoethe-Universität FrankfurtMax-von-Laue-Strasse 760438Frankfurt (Main)Germany
| | - Michael Bolte
- Institut für Anorganische ChemieGoethe-Universität FrankfurtMax-von-Laue-Strasse 760438Frankfurt (Main)Germany
| | - Hans‐Wolfram Lerner
- Institut für Anorganische ChemieGoethe-Universität FrankfurtMax-von-Laue-Strasse 760438Frankfurt (Main)Germany
| | - Matthias Wagner
- Institut für Anorganische ChemieGoethe-Universität FrankfurtMax-von-Laue-Strasse 760438Frankfurt (Main)Germany
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Gilmer J, Budy H, Kaese T, Bolte M, Lerner H, Wagner M. The 9
H
‐9‐Borafluorene Dianion: A Surrogate for Elusive Diarylboryl Anion Nucleophiles. Angew Chem Int Ed Engl 2020. [DOI: 10.1002/ange.201914219] [Citation(s) in RCA: 16] [Impact Index Per Article: 4.0] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 01/11/2023]
Affiliation(s)
- Jannik Gilmer
- Institut für Anorganische Chemie Goethe-Universität Frankfurt Max-von-Laue-Strasse 7 60438 Frankfurt (Main) Germany
| | - Hendrik Budy
- Institut für Anorganische Chemie Goethe-Universität Frankfurt Max-von-Laue-Strasse 7 60438 Frankfurt (Main) Germany
| | - Thomas Kaese
- Institut für Anorganische Chemie Goethe-Universität Frankfurt Max-von-Laue-Strasse 7 60438 Frankfurt (Main) Germany
| | - Michael Bolte
- Institut für Anorganische Chemie Goethe-Universität Frankfurt Max-von-Laue-Strasse 7 60438 Frankfurt (Main) Germany
| | - Hans‐Wolfram Lerner
- Institut für Anorganische Chemie Goethe-Universität Frankfurt Max-von-Laue-Strasse 7 60438 Frankfurt (Main) Germany
| | - Matthias Wagner
- Institut für Anorganische Chemie Goethe-Universität Frankfurt Max-von-Laue-Strasse 7 60438 Frankfurt (Main) Germany
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18
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Ribbeck T, Kerpen C, Schmidle C, Keppner F, Sprenger JAP, Arrowsmith M, Braunschweig H, Ignat'ev NV, Finze M. Hydroxytricyanoborate Anion: Synthetic Aspects and Structural, Chemical, and Spectroscopic Properties. Inorg Chem 2019; 58:16689-16702. [PMID: 31765132 DOI: 10.1021/acs.inorgchem.9b02802] [Citation(s) in RCA: 5] [Impact Index Per Article: 1.0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/30/2022]
Abstract
In recent years, salts of the hydridotricyanoborate anion [BH(CN)3]- (MHB) have become readily available. In spite of the unusually high stability of the MHB anion, it can be used as a valuable starting material for the preparation of selected tricyanoborates, for example, the boron-centered nucleophile B(CN)32-. A further unprecedented example is the hydroxytricyanoborate anion [B(OH)(CN)3]- that is accessible by oxidation of (H3O)MHB with elemental bromine in water. The Brønsted acid (H3O)[B(OH)(CN)3] was isolated as a crystalline solid. It serves as a versatile starting material for the synthesis of coordination compounds, metal salts, and ionic liquids. The [B(OH)(CN)3]- anion shows a rich coordination chemistry and a high tendency to form hydrogen-bonded motifs as demonstrated by a series of salts with different types of cations. Furthermore, the [B(OH)(CN)3]- anion itself serves as starting material for new tricyanoborates such as the unusual trianion [B{OB(CN)3}3]3- and the silylated anions [B(OSiR3)(CN)3]- (R = Me, Et, Ph). Some of these follow-up products have been characterized by single-crystal X-ray diffraction, e.g., [nBu4N]3[B{OB(CN)3}3] and [nBu4N][B(OSiPh3)(CN)3].
Collapse
Affiliation(s)
- Tatjana Ribbeck
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) , Julius-Maximilians-Universität Würzburg , Am Hubland, 97074 Würzburg , Germany
| | - Christoph Kerpen
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) , Julius-Maximilians-Universität Würzburg , Am Hubland, 97074 Würzburg , Germany
| | - Christian Schmidle
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) , Julius-Maximilians-Universität Würzburg , Am Hubland, 97074 Würzburg , Germany
| | - Fabian Keppner
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) , Julius-Maximilians-Universität Würzburg , Am Hubland, 97074 Würzburg , Germany
| | - Jan A P Sprenger
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) , Julius-Maximilians-Universität Würzburg , Am Hubland, 97074 Würzburg , Germany
| | - Merle Arrowsmith
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) , Julius-Maximilians-Universität Würzburg , Am Hubland, 97074 Würzburg , Germany
| | - Holger Braunschweig
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) , Julius-Maximilians-Universität Würzburg , Am Hubland, 97074 Würzburg , Germany
| | - Nikolai V Ignat'ev
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) , Julius-Maximilians-Universität Würzburg , Am Hubland, 97074 Würzburg , Germany.,Consultant, Merck KGaA , Frankfurter Straße 250 , 64293 , Darmstadt , Germany
| | - Maik Finze
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) , Julius-Maximilians-Universität Würzburg , Am Hubland, 97074 Würzburg , Germany
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Collapse
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19
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Vogler D, Wolf N, Kaifer E, Himmel HJ. Electron transfer in complexes of B II cations with organic π-acceptors: a combined experimental and quantum-chemical study. Dalton Trans 2019; 48:14354-14366. [PMID: 31513209 DOI: 10.1039/c9dt03151k] [Citation(s) in RCA: 2] [Impact Index Per Article: 0.4] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 01/14/2023]
Abstract
Due to their combined Lewis acidity and electron-donor capability, BII cations exhibit an interesting reactivity, which is almost unexplored so far. In this work, we compare the reduction in a dicationic diborane of a series of vicinal diones with different redox potentials, namely 3,5-di-tert-butylbenzoquinone, 3,4,5,6-tetrachlorobenzoquinone, 1,2-naphthalene-dione, 9,10-phenanthrene-dione, 2,2'-dichlorobenzil, benzil and 1,2-acenaphthylene-dione. The experimental work is complemented by quantum-chemical calculations, illuminating the electron-transfer step in the reactions.
Collapse
Affiliation(s)
- Daniel Vogler
- Anorganisch-Chemisches Institut, Ruprecht-Karls-University of Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 270, 69120 Heidelberg, Germany.
| | - Nina Wolf
- Anorganisch-Chemisches Institut, Ruprecht-Karls-University of Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 270, 69120 Heidelberg, Germany.
| | - Elisabeth Kaifer
- Anorganisch-Chemisches Institut, Ruprecht-Karls-University of Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 270, 69120 Heidelberg, Germany.
| | - Hans-Jörg Himmel
- Anorganisch-Chemisches Institut, Ruprecht-Karls-University of Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 270, 69120 Heidelberg, Germany.
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Collapse
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20
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Bélanger‐Chabot G, Braunschweig H. Hexahalogendiborat‐Dianionen: Eine neue Klasse binärer Borhalogenide. Angew Chem Int Ed Engl 2019. [DOI: 10.1002/ange.201906666] [Citation(s) in RCA: 5] [Impact Index Per Article: 1.0] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/10/2022]
Affiliation(s)
- Guillaume Bélanger‐Chabot
- Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
- Institute for Sustainable Chemistry & Catalysis with Boron Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Holger Braunschweig
- Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
- Institute for Sustainable Chemistry & Catalysis with Boron Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
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Collapse
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21
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Bélanger-Chabot G, Braunschweig H. Hexahalodiborate Dianions: A New Family of Binary Boron Halides. Angew Chem Int Ed Engl 2019; 58:14270-14274. [PMID: 31361383 PMCID: PMC7028027 DOI: 10.1002/anie.201906666] [Citation(s) in RCA: 15] [Impact Index Per Article: 3.0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/29/2019] [Indexed: 01/05/2023]
Abstract
The electron‐precise binary boron subhalide species [B2X6]2− X=F, Br, I) were synthesized and their structures confirmed by X‐ray crystallography. The existence of the previously claimed [B2Cl6]2−, which had been questioned, was also confirmed by X‐ray crystallography. The dianions are isoelectronic to hexahaloethanes, are subhalide analogues of the well‐known tetrahaloborate anions (BX4−), and are rare examples of molecular electron‐precise binary boron species beyond B2X4, BX3, and [BX4]−.
Collapse
Affiliation(s)
- Guillaume Bélanger-Chabot
- Institut für Anorganische Chemie, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany.,Institute for Sustainable Chemistry & Catalysis with Boron, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Holger Braunschweig
- Institut für Anorganische Chemie, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany.,Institute for Sustainable Chemistry & Catalysis with Boron, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
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Collapse
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22
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Affiliation(s)
- Nikolai V. Ignat'ev
- Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Germany
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Consultant, Merck KGaA; 64293 Darmstadt Germany
| | - Maik Finze
- Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Germany
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Collapse
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23
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Bischoff LA, Drisch M, Kerpen C, Hennig PT, Landmann J, Sprenger JAP, Bertermann R, Grüne M, Yuan Q, Warneke J, Wang X, Ignat'ev NV, Finze M. Cyanohydridoborate Anions: Synthesis, Salts, and Low‐Viscosity Ionic Liquids. Chemistry 2019; 25:3560-3574. [DOI: 10.1002/chem.201804698] [Citation(s) in RCA: 22] [Impact Index Per Article: 4.4] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 09/13/2018] [Revised: 12/09/2018] [Indexed: 02/03/2023]
Affiliation(s)
- Lisa A. Bischoff
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Michael Drisch
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Christoph Kerpen
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Philipp T. Hennig
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Johannes Landmann
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Jan A. P. Sprenger
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Rüdiger Bertermann
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Matthias Grüne
- Institut für Organische Chemie & Center for Nanosystems Chemistry Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Qinqin Yuan
- Physical Sciences Division Pacific Northwest National Laboratory 902 Battelle Boulevard, P.O. Box 999, MSIN K8-88 Richland WA 99352 USA
| | - Jonas Warneke
- Department of Chemistry Purdue University 560 Oval Drive West Lafayette IN 47907 USA
| | - Xue‐Bin Wang
- Physical Sciences Division Pacific Northwest National Laboratory 902 Battelle Boulevard, P.O. Box 999, MSIN K8-88 Richland WA 99352 USA
| | - Nikolai V. Ignat'ev
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
- Consultant Merck KGaA 64293 Darmstadt Germany
| | - Maik Finze
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Institut für Anorganische Chemie Julius-Maximilians-Universität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
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Collapse
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24
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Zottnick SH, Daul WG, Kerpen C, Finze M, Müller‐Buschbaum K. Lanthanide Coordination Polymers and MOFs based on the Dicyanodihydridoborate Anion. Chemistry 2018; 24:15287-15294. [DOI: 10.1002/chem.201802627] [Citation(s) in RCA: 9] [Impact Index Per Article: 1.5] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/24/2018] [Indexed: 11/11/2022]
Affiliation(s)
- Sven H. Zottnick
- Institut für Anorganische ChemieUniversität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Wiebke G. Daul
- Institut für Anorganische ChemieUniversität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Christoph Kerpen
- Institut für Anorganische ChemieUniversität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Maik Finze
- Institut für Anorganische ChemieUniversität Würzburg Am Hubland 97074 Würzburg Germany
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Collapse
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25
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Bischoff LA, Sprenger JAP, Hennig PT, Ignat'ev NV, Finze M. Chlorocyanoborates: Synthesis, Spectroscopic and Structural Characterization, and Properties of Ionic Liquids. Z Anorg Allg Chem 2018. [DOI: 10.1002/zaac.201800268] [Citation(s) in RCA: 9] [Impact Index Per Article: 1.5] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/09/2022]
Affiliation(s)
- Lisa A. Bischoff
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Institut für Anorganische Chemie; Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Jan A. P. Sprenger
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Institut für Anorganische Chemie; Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Philipp T. Hennig
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Institut für Anorganische Chemie; Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Nikolai V. Ignat'ev
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Institut für Anorganische Chemie; Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Germany
- Institut für Anorganische Chemie; Merck KGaA; 64293 Darmstadt Germany
| | - Maik Finze
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Institut für Anorganische Chemie; Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Germany
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Collapse
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26
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Himmel H. Nucleophilic Neutral Diborane(4) Compounds with sp
3
–sp
3
‐Hybridized Boron Atoms. Eur J Inorg Chem 2018. [DOI: 10.1002/ejic.201800031] [Citation(s) in RCA: 15] [Impact Index Per Article: 2.5] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 01/07/2023]
Affiliation(s)
- Hans‐Jörg Himmel
- Anorganisch‐Chemisches Institut Ruprecht‐Karls‐Universität Heidelberg Im Neuenheimer Feld 270 69120 Heidelberg Germany
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27
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Franz D, Szilvási T, Pöthig A, Deiser F, Inoue S. Three-Coordinate Boron(III) and Diboron(II) Dications. Chemistry 2018; 24:4283-4288. [DOI: 10.1002/chem.201800609] [Citation(s) in RCA: 26] [Impact Index Per Article: 4.3] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 02/04/2018] [Indexed: 11/08/2022]
Affiliation(s)
- Daniel Franz
- Department of Chemistry, Catalysis Research Center; Institute of Silicon Chemistry; Technische Universität München; Lichtenbergstr. 4 85748 Garching bei München Germany
| | - Tibor Szilvási
- Department of Chemical and Biological Engineering; University of Wisconsin-Madison; 1415 Engineering Drive Madison WI 53706-1607 USA
| | - Alexander Pöthig
- Department of Chemistry, Catalysis Research Center; Institute of Silicon Chemistry; Technische Universität München; Lichtenbergstr. 4 85748 Garching bei München Germany
| | - Franziska Deiser
- Department of Chemistry, Catalysis Research Center; Institute of Silicon Chemistry; Technische Universität München; Lichtenbergstr. 4 85748 Garching bei München Germany
| | - Shigeyoshi Inoue
- Department of Chemistry, Catalysis Research Center; Institute of Silicon Chemistry; Technische Universität München; Lichtenbergstr. 4 85748 Garching bei München Germany
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Collapse
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28
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Konieczka SZ, Schlüter F, Sindorf C, Kerpen C, Bernhardt E, Finze M. Stepwise Introduction of Cyano Groups intonido- andcloso-Undecaborate Clusters. Chemistry 2018; 24:3528-3538. [DOI: 10.1002/chem.201704860] [Citation(s) in RCA: 7] [Impact Index Per Article: 1.2] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 10/13/2017] [Indexed: 11/10/2022]
Affiliation(s)
- Szymon Z. Konieczka
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Florian Schlüter
- Anorganische Chemie; Bergische Universität Wuppertal; Gaussstrasse 20 42119 Wuppertal Germany
| | - Christoph Sindorf
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Christoph Kerpen
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Am Hubland 97074 Würzburg Germany
| | - Eduard Bernhardt
- Anorganische Chemie; Bergische Universität Wuppertal; Gaussstrasse 20 42119 Wuppertal Germany
| | - Maik Finze
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Am Hubland 97074 Würzburg Germany
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29
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Widera A, Kaifer E, Wadepohl H, Himmel HJ. On the Dual Reactivity of a Nucleophilic Dihydrido-Diborane: Reaction at the B−B Bond and/or the B−H Bond. Chemistry 2017; 24:1209-1216. [PMID: 29154478 DOI: 10.1002/chem.201705028] [Citation(s) in RCA: 20] [Impact Index Per Article: 2.9] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 10/23/2017] [Indexed: 11/07/2022]
Affiliation(s)
- Anna Widera
- Anorganisch-Chemisches Institut, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 270, 69120, Heidelberg, Germany
| | - Elisabeth Kaifer
- Anorganisch-Chemisches Institut, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 270, 69120, Heidelberg, Germany
| | - Hubert Wadepohl
- Anorganisch-Chemisches Institut, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 270, 69120, Heidelberg, Germany
| | - Hans-Jörg Himmel
- Anorganisch-Chemisches Institut, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 270, 69120, Heidelberg, Germany
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30
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Flinker M, Yin H, Juhl RW, Eikeland EZ, Overgaard J, Nielsen DU, Skrydstrup T. Efficient Water Reduction with sp3
-sp3
Diboron(4) Compounds: Application to Hydrogenations, H-D Exchange Reactions, and Carbonyl Reductions. Angew Chem Int Ed Engl 2017. [DOI: 10.1002/ange.201709685] [Citation(s) in RCA: 13] [Impact Index Per Article: 1.9] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/06/2022]
Affiliation(s)
- Mathias Flinker
- Carbon Dioxide Activation Center (CADIAC); Center for Materials Crystallography (CMC); Department of Chemistry and the; Interdisciplinary Nanoscience Center (iNANO); Aarhus University; Gustav Wieds Vej 14 8000 Aarhus C Denmark
| | - Hongfei Yin
- Carbon Dioxide Activation Center (CADIAC); Center for Materials Crystallography (CMC); Department of Chemistry and the; Interdisciplinary Nanoscience Center (iNANO); Aarhus University; Gustav Wieds Vej 14 8000 Aarhus C Denmark
| | - René W. Juhl
- Carbon Dioxide Activation Center (CADIAC); Center for Materials Crystallography (CMC); Department of Chemistry and the; Interdisciplinary Nanoscience Center (iNANO); Aarhus University; Gustav Wieds Vej 14 8000 Aarhus C Denmark
| | - Espen Z. Eikeland
- Carbon Dioxide Activation Center (CADIAC); Center for Materials Crystallography (CMC); Department of Chemistry and the; Interdisciplinary Nanoscience Center (iNANO); Aarhus University; Gustav Wieds Vej 14 8000 Aarhus C Denmark
| | - Jacob Overgaard
- Carbon Dioxide Activation Center (CADIAC); Center for Materials Crystallography (CMC); Department of Chemistry and the; Interdisciplinary Nanoscience Center (iNANO); Aarhus University; Gustav Wieds Vej 14 8000 Aarhus C Denmark
| | - Dennis U. Nielsen
- Carbon Dioxide Activation Center (CADIAC); Center for Materials Crystallography (CMC); Department of Chemistry and the; Interdisciplinary Nanoscience Center (iNANO); Aarhus University; Gustav Wieds Vej 14 8000 Aarhus C Denmark
| | - Troels Skrydstrup
- Carbon Dioxide Activation Center (CADIAC); Center for Materials Crystallography (CMC); Department of Chemistry and the; Interdisciplinary Nanoscience Center (iNANO); Aarhus University; Gustav Wieds Vej 14 8000 Aarhus C Denmark
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Flinker M, Yin H, Juhl RW, Eikeland EZ, Overgaard J, Nielsen DU, Skrydstrup T. Efficient Water Reduction with sp3
-sp3
Diboron(4) Compounds: Application to Hydrogenations, H-D Exchange Reactions, and Carbonyl Reductions. Angew Chem Int Ed Engl 2017; 56:15910-15915. [DOI: 10.1002/anie.201709685] [Citation(s) in RCA: 42] [Impact Index Per Article: 6.0] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 09/19/2017] [Revised: 10/24/2017] [Indexed: 11/08/2022]
Affiliation(s)
- Mathias Flinker
- Carbon Dioxide Activation Center (CADIAC); Center for Materials Crystallography (CMC); Department of Chemistry and the; Interdisciplinary Nanoscience Center (iNANO); Aarhus University; Gustav Wieds Vej 14 8000 Aarhus C Denmark
| | - Hongfei Yin
- Carbon Dioxide Activation Center (CADIAC); Center for Materials Crystallography (CMC); Department of Chemistry and the; Interdisciplinary Nanoscience Center (iNANO); Aarhus University; Gustav Wieds Vej 14 8000 Aarhus C Denmark
| | - René W. Juhl
- Carbon Dioxide Activation Center (CADIAC); Center for Materials Crystallography (CMC); Department of Chemistry and the; Interdisciplinary Nanoscience Center (iNANO); Aarhus University; Gustav Wieds Vej 14 8000 Aarhus C Denmark
| | - Espen Z. Eikeland
- Carbon Dioxide Activation Center (CADIAC); Center for Materials Crystallography (CMC); Department of Chemistry and the; Interdisciplinary Nanoscience Center (iNANO); Aarhus University; Gustav Wieds Vej 14 8000 Aarhus C Denmark
| | - Jacob Overgaard
- Carbon Dioxide Activation Center (CADIAC); Center for Materials Crystallography (CMC); Department of Chemistry and the; Interdisciplinary Nanoscience Center (iNANO); Aarhus University; Gustav Wieds Vej 14 8000 Aarhus C Denmark
| | - Dennis U. Nielsen
- Carbon Dioxide Activation Center (CADIAC); Center for Materials Crystallography (CMC); Department of Chemistry and the; Interdisciplinary Nanoscience Center (iNANO); Aarhus University; Gustav Wieds Vej 14 8000 Aarhus C Denmark
| | - Troels Skrydstrup
- Carbon Dioxide Activation Center (CADIAC); Center for Materials Crystallography (CMC); Department of Chemistry and the; Interdisciplinary Nanoscience Center (iNANO); Aarhus University; Gustav Wieds Vej 14 8000 Aarhus C Denmark
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Landmann J, Sprenger JAP, Hennig PT, Bertermann R, Grüne M, Würthner F, Ignat'ev NV, Finze M. Perfluoroalkyltricyanoborate and Perfluoroalkylcyanofluoroborate Anions: Building Blocks for Low-Viscosity Ionic Liquids. Chemistry 2017; 24:608-623. [PMID: 28884848 DOI: 10.1002/chem.201703685] [Citation(s) in RCA: 32] [Impact Index Per Article: 4.6] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 08/07/2017] [Indexed: 12/24/2022]
Abstract
The potassium perfluoroalkyltricyanoborates K[Cn F2 n+1 B(CN)3 ] [n=1 (1 d), 2 (2 d)] and the potassium mono(perfluoroalkyl)cyanofluoroborates K[Cn F2 n+1 BF(CN)2 ] [n=1 (1 c), 2 (2 c)] and [Cn F2 n+1 BF2 (CN)]- [n=1 (1 b), 2 (2 b), 3 (3 b), 4 (4 b)] are accessible with perfect selectivities on multi-gram scales starting from K[Cn F2 n+1 BF3 ] and Me3 SiCN. The K+ salts are starting materials for the preparation of salts with organic cations, for example, [EMIm]+ (EMIm=1-ethyl-3-methylimidazolium). These [EMIm]+ salts are hydrophobic room-temperature ionic liquids (RTILs) that are thermally, chemically and electrochemically very robust, offering electrochemical windows up to 5.8 V. The RTILs described herein, exhibit very low viscosities with a minimum of 14.0 mPa s at 20 °C for [EMIm]1 c, low melting points down to -57 °C for [EMIm]2 b and extraordinary high conductivities up to 17.6 mS cm-1 at 20 °C for [EMIm]1 c. The combination of these properties makes these ILs promising materials for electrochemical devices as exemplified by the application of selected RTILs as component of electrolytes in dye-sensitised solar cells (DSSCs, Grätzel cells). The efficiency of the DSSCs was found to increase with a decreasing viscosity of the neat ionic liquid. In addition to the spectroscopic characterisation, single crystals of the potassium salts of the anions 1 b-d, 2 d, 3 b and 4 c as well as of [nBu4 N]2 c have been studied by X-ray diffraction.
Collapse
Affiliation(s)
- Johannes Landmann
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Jan A P Sprenger
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Philipp T Hennig
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Rüdiger Bertermann
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Matthias Grüne
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Organische Chemie &, Center for Nanosystems Chemistry, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Frank Würthner
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Organische Chemie &, Center for Nanosystems Chemistry, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Nikolai V Ignat'ev
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany.,Merck KGaA, Frankfurter Strasse 250, 64293, Darmstadt, Germany
| | - Maik Finze
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
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33
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Bernhardt E, Bernhardt-Pitchougina V, Jenne C. Reaction of the Tricyanoborate Dianion [B(CN)3]2–with HgCl2. Inorg Chem 2017; 56:5465-5470. [DOI: 10.1021/acs.inorgchem.7b00541] [Citation(s) in RCA: 8] [Impact Index Per Article: 1.1] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/30/2022]
Affiliation(s)
- Eduard Bernhardt
- Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Anorganische Chemie, Bergische Universität Wuppertal, Gaußstr. 20, 42119 Wuppertal, Germany
| | - Vera Bernhardt-Pitchougina
- Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Anorganische Chemie, Bergische Universität Wuppertal, Gaußstr. 20, 42119 Wuppertal, Germany
| | - Carsten Jenne
- Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Anorganische Chemie, Bergische Universität Wuppertal, Gaußstr. 20, 42119 Wuppertal, Germany
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Ribbeck T, Zottnick SH, Kerpen C, Landmann J, Ignat’ev NV, Müller-Buschbaum K, Finze M. Anhydrous, Homoleptic Lanthanide Frameworks with the Pentafluoroethyltricyanoborate Anion. Inorg Chem 2017; 56:2278-2286. [DOI: 10.1021/acs.inorgchem.6b02984] [Citation(s) in RCA: 13] [Impact Index Per Article: 1.9] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 12/11/2022]
Affiliation(s)
- Tatjana Ribbeck
- Institut für
Anorganische Chemie, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany
| | - Sven H. Zottnick
- Institut für
Anorganische Chemie, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany
| | - Christoph Kerpen
- Institut für
Anorganische Chemie, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany
| | - Johannes Landmann
- Institut für
Anorganische Chemie, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany
| | | | - Klaus Müller-Buschbaum
- Institut für
Anorganische Chemie, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany
| | - Maik Finze
- Institut für
Anorganische Chemie, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany
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Kerpen C, Sprenger JAP, Herkert L, Schäfer M, Bischoff LA, Zeides P, Grüne M, Bertermann R, Brede FA, Müller-Buschbaum K, Ignat'ev NV, Finze M. Protonierung kontra Oxoniumsalz-Bildung: Abstimmung der Basizität und Stabilität von Cyanoborat-Anionen. Angew Chem Int Ed Engl 2017. [DOI: 10.1002/ange.201611901] [Citation(s) in RCA: 14] [Impact Index Per Article: 2.0] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/08/2022]
Affiliation(s)
- Christoph Kerpen
- Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Jan A. P. Sprenger
- Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Lorena Herkert
- Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Marius Schäfer
- Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Lisa A. Bischoff
- Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Pierre Zeides
- Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Matthias Grüne
- Institut für Organische Chemie; Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Rüdiger Bertermann
- Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Franziska A. Brede
- Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Klaus Müller-Buschbaum
- Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | | | - Maik Finze
- Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
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Collapse
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Kerpen C, Sprenger JAP, Herkert L, Schäfer M, Bischoff LA, Zeides P, Grüne M, Bertermann R, Brede FA, Müller-Buschbaum K, Ignat'ev NV, Finze M. Protonation versus Oxonium Salt Formation: Basicity and Stability Tuning of Cyanoborate Anions. Angew Chem Int Ed Engl 2017; 56:2800-2804. [PMID: 28128511 DOI: 10.1002/anie.201611901] [Citation(s) in RCA: 29] [Impact Index Per Article: 4.1] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/07/2016] [Indexed: 11/08/2022]
Abstract
Anhydrous H[BH2 (CN)2 ] crystallizes from acidic aqueous solutions of the dicyanodihydridoborate anion. The formation of H[BH2 (CN)2 ] is surprising as the protonation of nitriles requires strongly acidic and anhydrous conditions but it can be rationalized based on theoretical data. In contrast, [BX(CN)3 ]- (X=H, F) gives the expected oxonium salts (H3 O)[BX(CN)3 ] while (H3 O)[BF2 (CN)2 ]/H[BF2 (CN)2 ] is unstable. H[BH2 (CN)2 ] forms chains via N-H⋅⋅⋅N bonds in the solid state and melts at 54 °C. Solutions of H[BH2 (CN)2 ] in the room-temperature ionic liquid [EMIm][BH2 (CN)2 ] contain the [(NC)H2 BCN-H⋅⋅⋅NCBH2 (CN)]- anion and are unusually stable, which enabled the study of selected spectroscopic and physical properties. [(NC)H2 BCN-H⋅⋅⋅NCBH2 (CN)]- slowly gives H2 and [(NC)H2 BCN-BH(CN)2 ]- . The latter compound is a source of the free Lewis acid BH(CN)2 , as shown by the generation of [BHF(CN)2 ]- and BH(CN)2 ⋅py.
Collapse
Affiliation(s)
- Christoph Kerpen
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Jan A P Sprenger
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Lorena Herkert
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Marius Schäfer
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Lisa A Bischoff
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Pierre Zeides
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Matthias Grüne
- Institut für Organische Chemie, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Rüdiger Bertermann
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Franziska A Brede
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Klaus Müller-Buschbaum
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | | | - Maik Finze
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
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Collapse
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Landmann J, Keppner F, Hofmann DB, Sprenger JAP, Häring M, Zottnick SH, Müller-Buschbaum K, Ignat'ev NV, Finze M. Deprotonierung eines Hydridoborat-Anions. Angew Chem Int Ed Engl 2017. [DOI: 10.1002/ange.201611899] [Citation(s) in RCA: 31] [Impact Index Per Article: 4.4] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/06/2022]
Affiliation(s)
- Johannes Landmann
- Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Fabian Keppner
- Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Daniel B. Hofmann
- Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Jan A. P. Sprenger
- Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Mathias Häring
- Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Sven H. Zottnick
- Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | - Klaus Müller-Buschbaum
- Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
| | | | - Maik Finze
- Institut für Anorganische Chemie; Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB); Julius-Maximilians-Universität Würzburg; Am Hubland 97074 Würzburg Deutschland
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Landmann J, Keppner F, Hofmann DB, Sprenger JAP, Häring M, Zottnick SH, Müller-Buschbaum K, Ignat'ev NV, Finze M. Deprotonation of a Hydridoborate Anion. Angew Chem Int Ed Engl 2017; 56:2795-2799. [PMID: 28117532 DOI: 10.1002/anie.201611899] [Citation(s) in RCA: 56] [Impact Index Per Article: 8.0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/07/2016] [Indexed: 11/07/2022]
Abstract
The first deprotonation of a borohydride anion was achieved by treatment of [BH(CN)3 ]- with strong non-nucleophilic bases, which resulted in the formation of alkali-metal salts of the tricyanoborate dianion B(CN)32- in up to 97 % yield and 99.5 % purity. [BH(CN)3 ]- is less acidic than (Me3 Si)2 NH but a stronger acid than iPr2 NH. Less sterically hindered, more nucleophilic bases such as PhLi and MeLi mostly attack a CN group under formation of imine dianions [RC(N)B(CN)3 ]2- , which can be hydrolyzed to ketones of the [RC(O)B(CN)3 ]- type. The boron-centered nucleophile B(CN)32- reacts with CO2 and CN+ reagents to give salts of the [B(CN)3 CO2 ]2- dianion and the tetracyanoborate anion [B(CN)4 ]- , respectively, in excellent yields.
Collapse
Affiliation(s)
- Johannes Landmann
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Fabian Keppner
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Daniel B Hofmann
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Jan A P Sprenger
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Mathias Häring
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Sven H Zottnick
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | - Klaus Müller-Buschbaum
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
| | | | - Maik Finze
- Institut für Anorganische Chemie, Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB), Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074, Würzburg, Germany
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Collapse
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