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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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Luff MS, Kerpen C, Sprenger JAP, Finze M, Radius U. Nickel(II) Cyanoborates and Cyanoborate-Ligated Nickel(II) Complexes. Inorg Chem 2024; 63:2204-2216. [PMID: 38206799 DOI: 10.1021/acs.inorgchem.3c04164] [Citation(s) in RCA: 2] [Impact Index Per Article: 2.0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 01/13/2024]
Abstract
Nickel(II) cyanoborates Ni[BH2(CN)2]2·H2O (1b·H2O), Ni[BH(CN)3]2·0.5H2O (1c·0.5H2O), and Ni[B(CN)4]2·0.5H2O (1d·0.5H2O) were synthesized, and their reactivity with respect to dppeO2 (=1,2-bis-(diphenylphosphinoethane dioxide)), pyNO (=pyridine-N-oxide), dppe (=1,2-bis-(diphenylphosphinoethane), and DMSO (=dimethyl sulfoxide) was examined. Using these ligands, either cyanoborate (CB) complex salts of [Ni(dppe)2]2+ (2b-d) and [Ni(pyNO)6]2+ (3c-d) were isolated or complexes [Ni(DMSO)4{NC-B(CN)3}2] (1dDMSO) and [Ni(dppeO2)2{NC-B(CN)3}2] (1ddppeO2) were formed. Salt metathesis of [Ni(dppe)Cl2] with alkali metal cyanoborates resulted in mono- and disubstituted coordination compounds [Ni(dppe){NC-BH(CN)2}Cl] (5c) and [Ni(dppe){NC-BH2CN)2}] (4b), which decomposed to salts 2b-d. The synthetical pathways explored offer convenient routes to nickel(II) cyanoborates, nickel(II) complexes ligated with cyanoborates, and nickel(II) complex salts of cyanoborates. Further, our studies demonstrate the diverse character of cyanoborates in coordination chemistry as noncoordinating counteranions and also as medium coordinating anions forming novel transition-metal complexes and salts.
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Affiliation(s)
- Martin S Luff
- Institute for Inorganic Chemistry, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany
| | - Christoph Kerpen
- Institute for Inorganic Chemistry, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany
| | - Jan A P Sprenger
- Institute for Inorganic Chemistry, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany
| | - Maik Finze
- Institute for Inorganic Chemistry, 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
| | - Udo Radius
- Institute for Inorganic Chemistry, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany
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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: 5] [Impact Index Per Article: 5.0] [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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Schopper N, Sprenger JAP, Zapf L, Reiss GJ, Ignat’ev NV, Finze M. Alkoxycyanoborates: metal salts and low-viscosity ionic liquids. NEW J CHEM 2021. [DOI: 10.1039/d0nj04950f] [Citation(s) in RCA: 4] [Impact Index Per Article: 1.3] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 12/15/2022]
Abstract
Alkoxycyanoborates including low-viscosity ionic liquids which are promising materials in particular for electrochemical applications and Li[CH3OB(CN)3], which is a potential conducting salt, are presented.
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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
| | - 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
| | - Guido J. Reiss
- Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Institut für Anorganische Chemie und Strukturchemie, Lehrstuhl für Material- und Strukturforschung, Universitätsstraße 1, 40225 Düsseldorf, 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, 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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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.
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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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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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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: 34] [Impact Index Per Article: 4.9] [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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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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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: 30] [Impact Index Per Article: 4.3] [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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Engesser TA, Friedmann C, Martens A, Kratzert D, Malinowski PJ, Krossing I. Homoleptic Gold Acetonitrile Complexes with Medium to Very Weakly Coordinating Counterions: Effect on Aurophilicity? Chemistry 2016; 22:15085-15094. [DOI: 10.1002/chem.201602797] [Citation(s) in RCA: 24] [Impact Index Per Article: 3.0] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 06/13/2016] [Indexed: 11/12/2022]
Affiliation(s)
- Tobias A. Engesser
- Institut für Anorganische und Analytische Chemie und Freiburger Materialforschungszentrum (FMF); Universität Freiburg; Albertstr. 21 79104 Freiburg Germany
| | - Christian Friedmann
- Institut für Anorganische und Analytische Chemie und Freiburger Materialforschungszentrum (FMF); Universität Freiburg; Albertstr. 21 79104 Freiburg Germany
| | - Arthur Martens
- Institut für Anorganische und Analytische Chemie und Freiburger Materialforschungszentrum (FMF); Universität Freiburg; Albertstr. 21 79104 Freiburg Germany
| | - Daniel Kratzert
- Institut für Anorganische und Analytische Chemie und Freiburger Materialforschungszentrum (FMF); Universität Freiburg; Albertstr. 21 79104 Freiburg Germany
| | - Przemysław J. Malinowski
- Institut für Anorganische und Analytische Chemie und Freiburger Materialforschungszentrum (FMF); Universität Freiburg; Albertstr. 21 79104 Freiburg Germany
| | - Ingo Krossing
- Institut für Anorganische und Analytische Chemie und Freiburger Materialforschungszentrum (FMF); Universität Freiburg; Albertstr. 21 79104 Freiburg Germany
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Bläsing K, Ellinger S, Harloff J, Schulz A, Sievert K, Täschler C, Villinger A, Zur Täschler C. Lewis Acid Catalyzed Synthesis of Cyanidoborates. Eur J Inorg Chem 2016. [DOI: 10.1002/ejic.201501485] [Citation(s) in RCA: 13] [Impact Index Per Article: 1.6] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/06/2022]
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Sprenger JAP, Landmann J, Drisch M, Ignat'ev N, Finze M. Syntheses of tricyanofluoroborates M[BF(CN)3] (M = Na, K): (CH3)3SiCl catalysis, countercation effect, and reaction intermediates. Inorg Chem 2015; 54:3403-12. [PMID: 25785852 DOI: 10.1021/ic503077c] [Citation(s) in RCA: 25] [Impact Index Per Article: 2.8] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 01/28/2023]
Abstract
Potassium tricyanofluoroborate, K[BF(CN)3], which is the starting material for tricyanofluoroborate room-temperature ionic liquids [N. Ignat'ev et al. J. Fluorine Chem., submitted] was obtained on a molar scale (140 g) from Na[BF4] and (CH3)3SiCN with a purity of up to 99.9%. The initial product of the reaction that was catalyzed by (CH3)3SiCl was Na[BF(CN)3]·(CH3)3SiCN that was characterized by multinuclear NMR and vibrational spectroscopy, elemental analysis, differential scanning calorimetry, and single-crystal X-ray diffraction. Na[BF(CN)3]·(CH3)3SiCN was converted to K[BF(CN)3] via a simple extraction protocol. The catalytic effect of (CH3)3SiCl was evaluated and some intermediates of the reaction, including the isocyanoborate anion [BF(NC)(CN)2](-), were identified using multinuclear NMR and vibrational spectroscopy. K[BF2(CN)2] also reacted with (CH3)3SiCN in the presence of (CH3)3SiCl, to result in K[BF(CN)3]. The interpretation of the experimental observations was supported by data derived from density functional theory (DFT) calculations. In addition, the influence of selected countercations of the tetrafluoroborate anion on the progress of the (CH3)3SiCl-catalyzed reaction was studied. The fastest reaction was observed for Na[BF4], while the conversion of [BF4](-) to [BF(CN)3](-) was slower with the countercation K(+). Li[BF4] and [Et4N][BF4] were converted under the reaction conditions applied to Li[BF2(CN)2] and [Et4N][BF2(CN)2] only.
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Affiliation(s)
- Jan A P Sprenger
- †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
| | - Michael Drisch
- †Institut für Anorganische Chemie, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany
| | - Nikolai Ignat'ev
- §Merck KGaA, PM-ATI, Frankfurter Straße 250, 64293, Darmstadt, Germany
| | - Maik Finze
- †Institut für Anorganische Chemie, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany
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García-Monforte MA, Martínez-Salvador S, Menjón B. The Trifluoromethyl Group in Transition Metal Chemistry. Eur J Inorg Chem 2012. [DOI: 10.1002/ejic.201200620] [Citation(s) in RCA: 61] [Impact Index Per Article: 5.1] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/12/2022]
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Brennessel WW, Ellis JE. Naphthalene and Anthracene Cobaltates(1−): Useful Storable Sources of an Atomic Cobalt Anion. Inorg Chem 2012; 51:9076-94. [PMID: 22877417 DOI: 10.1021/ic301240u] [Citation(s) in RCA: 46] [Impact Index Per Article: 3.8] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/30/2022]
Affiliation(s)
- William W. Brennessel
- Department of Chemistry, University of Minnesota, 207 Pleasant Street SE, Minneapolis,
Minnesota 55455, United States
| | - John E. Ellis
- Department of Chemistry, University of Minnesota, 207 Pleasant Street SE, Minneapolis,
Minnesota 55455, United States
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Bernhardt E, Finze M, Willner H. Mechanistic Study on the Fluorination of K[B(CN)4] with ClF Enabling the High Yield and Large Scale Synthesis of K[B(CF3)4] and K[(CF3)3BCN]. Inorg Chem 2011; 50:10268-73. [DOI: 10.1021/ic201319h] [Citation(s) in RCA: 30] [Impact Index Per Article: 2.3] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/30/2022]
Affiliation(s)
- Eduard Bernhardt
- Fachbereich C − Anorganische Chemie, Bergische Universität Wuppertal, Gaußstraße 20, D-42097 Wuppertal, Germany
| | - Maik Finze
- Institut für Anorganische Chemie, Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland, D-97074 Würzburg, Germany
| | - Helge Willner
- Fachbereich C − Anorganische Chemie, Bergische Universität Wuppertal, Gaußstraße 20, D-42097 Wuppertal, Germany
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