1
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Riefer J, Zapf L, Wirthensohn R, Hennig PT, Ribbeck T, Sprenger JAP, Ignat’ev NV, Finze M. Pyridine Adducts of Tricyano‐ and Dicyanoboranes. European J Org Chem 2023. [DOI: 10.1002/ejoc.202300031] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 03/06/2023]
Affiliation(s)
- Jarno Riefer
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg: Julius-Maximilians-Universitat Wurzburg Insitut für Anorganische Chemie GERMANY
| | - Ludwig Zapf
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg: Julius-Maximilians-Universitat Wurzburg Institut für Anorganische Chemie GERMANY
| | - Raphael Wirthensohn
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg: Julius-Maximilians-Universitat Wurzburg Institut für Anorganische Chemie GERMANY
| | - Philipp T. Hennig
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg: Julius-Maximilians-Universitat Wurzburg Institut für Anorganische Chemie GERMANY
| | - Tatjana Ribbeck
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg: Julius-Maximilians-Universitat Wurzburg Insitut für Anorganische Chemie GERMANY
| | - Jan A. P. Sprenger
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg: Julius-Maximilians-Universitat Wurzburg Institut für Anorganische Chemie GERMANY
| | - Nikolai V. Ignat’ev
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg: Julius-Maximilians-Universitat Wurzburg Institut für Anorganische Chemie GERMANY
| | - Maik Finze
- Julius-Maximilians-Universitaet Wuerzburg Institut fuer Anorganische Chemie Am Hubland 97074 Wuerzburg GERMANY
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2
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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] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [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−.
Collapse
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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3
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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] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [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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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] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [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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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] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [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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Collapse
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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] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [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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Hailmann M, Hupp B, Himmelspach A, Keppner F, Hennig PT, Bertermann R, Steffen A, Finze M. Carba-closo-dodecaboranylethynyl ligands facilitating luminescent reversed charge-transfer excited states in gold/silver complexes. Chem Commun (Camb) 2019; 55:9351-9354. [DOI: 10.1039/c9cc05060d] [Citation(s) in RCA: 10] [Impact Index Per Article: 2.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/21/2022]
Abstract
Homo- and heterometallic gold(i) and silver(i) complexes with the carba-closo-dodecaboranylethynyl ligand were obtained and the participation of the boron cluster to the photophysical properties was proven.
Collapse
Affiliation(s)
- Michael Hailmann
- Institut für Anorganische Chemie
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB)
- Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Am Hubland
- 97074 Würzburg
- Germany
| | - Benjamin Hupp
- Fakultät für Chemie und Chemische Biologie
- Technische Universität Dortmund
- 44227 Dortmund
- Germany
| | - Alexander Himmelspach
- 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
| | - Philipp T. Hennig
- Institut für Anorganische Chemie
- Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB)
- 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
| | - Andreas Steffen
- Fakultät für Chemie und Chemische Biologie
- Technische Universität Dortmund
- 44227 Dortmund
- 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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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] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [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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Landmann J, Sprenger JAP, Hennig PT, Bertermann R, Grüne M, Würthner F, Ignat'ev NV, Finze M. Front Cover: Perfluoroalkyltricyanoborate and Perfluoroalkylcyanofluoroborate Anions: Building Blocks for Low-Viscosity Ionic Liquids (Chem. Eur. J. 3/2018). Chemistry 2018. [DOI: 10.1002/chem.201704465] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/08/2022]
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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Collapse
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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 2018. [DOI: 10.1002/chem.201704533] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/10/2022]
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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Collapse
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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] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [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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Landmann J, Hennig PT, Ignat'ev NV, Finze M. Borylation of fluorinated arenes using the boron-centred nucleophile B(CN) 32- - a unique entry to aryltricyanoborates. Chem Sci 2017; 8:5962-5968. [PMID: 28989626 PMCID: PMC5620525 DOI: 10.1039/c7sc02249b] [Citation(s) in RCA: 28] [Impact Index Per Article: 4.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/18/2017] [Accepted: 06/24/2017] [Indexed: 01/07/2023] Open
Abstract
The potassium salt of the boron-centred nucleophile B(CN)32- (1) readily reacts with perfluorinated arenes, such as hexafluorobenzene, decafluorobiphenyl, octafluoronaphthalene and pentafluoropyridine, which results in KF and the K+ salts of the respective borate anions with one {B(CN)3} unit bonded to the (hetero)arene. An excess of K21 leads to the successive reaction of two or, in the case of perfluoropyridine, even three C-F moieties and the formation of di- and trianions, respectively. Moreover, all of the 11 partially fluorinated benzene derivatives, C6F6-n H n (n = 1-5), generally react with K21 to give new tricyano(phenyl)borate anions with high chemo- and regioselectivity. A decreasing number of fluorine substituents on benzene results in a decrease in the reaction rate. In the cases of partially fluorinated benzenes, the addition of LiCl is advantageous or even necessary to facilitate the reaction. Also, pentafluorobenzenes R-C6F5 (R = -CN, -OMe, -Me, or -CF3) react via C-F/C-B exchange that mostly occurs in the para position and to a lesser extent in the meta or ortho positions. Most of the reactions proceed via an SNAr mechanism. The reaction of 1,4-F2C6H4 with K21 shows that an aryne mechanism has to be considered in some cases as well. In summary, a wealth of new stable tricyano(aryl)borates have been synthesised and fully characterized using multi-NMR spectroscopy and most of them were characterised using single-crystal X-ray diffraction.
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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 . https://go.uniwue.de/finze-group ;
| | - Philipp T Hennig
- Institut für Anorganische Chemie , Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) , Julius-Maximilians Universität Würzburg , Am Hubland , 97074 Würzburg , Germany . https://go.uniwue.de/finze-group ;
| | | | - Maik Finze
- Institut für Anorganische Chemie , Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor (ICB) , Julius-Maximilians Universität Würzburg , Am Hubland , 97074 Würzburg , Germany . https://go.uniwue.de/finze-group ;
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