Трис (пентафторфенил) боран - Википедия - Tris(pentafluorophenyl)borane
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Трис (пентафторфенил) боран | |
| Другие имена Перфтортрифенилборон Трис (пентафторфенил) бор | |
| Идентификаторы | |
| |
3D модель (JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.101.316  |
PubChem CID | |
| UNII | |
| |
| |
| Характеристики | |
| C18F15B | |
| Молярная масса | 511,98 г / моль |
| Внешность | бесцветное твердое вещество |
| Температура плавления | От 126 до 131 ° C (от 259 до 268 ° F; от 399 до 404 K) |
| образует аддукт | |
| Структура | |
| тригонально плоский | |
| 0 D | |
| Опасности | |
| R-фразы (устарело) | R36 / 37/38 |
| S-фразы (устарело) | S26 S36 |
| Родственные соединения | |
Родственные соединения | Трифенилборан (C6ЧАС5)3B BF3 |
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 проверять (что   ?) | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Трис (пентафторфенил) боран, иногда называемый «BCF», является химическое соединение (C6F5)3Б. Это белое летучее твердое вещество. Молекула состоит из трех пентафторфенильных групп, прикрепленных по типу «лопаточного колеса» к центральной бор атом; BC3 ядро планарный. Он был описан как «идеальный Кислота Льюиса ”Из-за его высокой термостойкости и относительной инертности связей B-C. Родственные фторзамещенные соединения бора, такие как соединения, содержащие B-CF3 группы, распадаются с образованием связей B-F. Трис (пентафторфенил) боран термически стабилен при температурах более 200 ° C, устойчив к кислороду и водостойкий.[1]
Подготовка
Трис (пентафторфенил) боран получают с использованием Реактив Гриньяра происходит от бромпентафторбензол:
- 3 С6F5MgBr + BCl3 → (C6F5)3В + 3MgBrCl
Первоначально в синтезе использовался C6F5Li, но этот реагент может взорваться с удалением LiF.[1]
Структура
Строение трис (пентафторфенил) борана (BCF) определяли методом газовой электронографии.[2] Он имеет пропеллероподобное расположение трех пентафторфенильных групп с торсионным углом 40,6 (3) ° для отклонения этих групп от гипотетически плоского расположения. По сравнению с торсионным углом 56,8 (4) ° для трис (перфтор-пара-толил) борана (BTolF), который является более сильной кислотой Льюиса, чем BCF, это показывает, что существует некоторая делокализация электронной плотности от атомов пара-фтора. к атому бора, что снижает его кислотность.
Кислотность Льюиса
Наиболее примечательным свойством этой молекулы является ее сильная Кислотность Льюиса. Его кислотная сила, количественно определенная экспериментальными константами равновесия, на 7 порядков выше, чем у аналогичных по структуре. трифенилборан.[3] Экспериментальные измерения равновесия, а также квантово-химические расчеты показывают, что кислотность Льюиса B (C6F5)3 немного ниже, чем у BF3 и значительно снижен по сравнению с BCl3. ДО Н.Э6F5)3 образует сильный аддукт Льюиса с водой,[4] которая оказалась сильной кислотой Бренстеда, имеющей кислотность, сравнимую с соляная кислота (в ацетонитриле).[5] Следовательно, даже следы влаги могут дезактивировать B (C6F5)3 а остающаяся каталитическая активность может быть связана только с кислотностью по Бренстеду аддукта воды.
Применения в катализе
В одном приложении (C6F5)3B формы некоординирующие анионы путем удаления анионных лигандов с металлических центров.[6] Показательной является реакция, вызывающая полимеризация алкена катализаторы, в которых трис (пентафторфенил) бор используется в качестве активатор или сокатализатор:
- (C6F5)3В + (С5ЧАС5)2Zr (CH3)2 → [(C5ЧАС5)2ZrCH3]+[(C6F5)3BCH3]−
В этом процессе сильно координирующая метильная группа переходит на бор, открывая реактивный центр циркония. Образующиеся катионные формы цирконоцена стабилизируются некоординирующим анионом борана. Открытый участок на цирконии позволяет согласовать алкены, после чего мигрирующая вставка в оставшийся углерод-метил лиганд приводит к образованию пропильного лиганда, этот процесс продолжается, приводя к росту полимерной цепи. Этот реагент привел к развитию иммобилизованных разновидностей катализатора / активатора; где катализатор / активатор иммобилизован на инертном неорганическом носителе, таком как кремнезем.[7]
Трис (пентафторфенил) боран также способен отщеплять гидрид с образованием [(C6F5)3BH]−, и это катализирует гидросилилирование альдегидов. В противном случае (C6F5)3B связывается с широким спектром оснований Льюиса, даже с слабыми.[8] Соединение гигроскопично, образует тригидрат [(C6F5)3BOH2](ЧАС2O)2, при этом одна вода скоординирована с бором, а две другие воды связаны водородными связями с координированной водой.
Родственные соединения представляют собой галогениды пентафторфенилбора.[9]
Разочарованная пара Льюиса
Трис (пентафторфенил) боран - ключевой реагент, ведущий к концепции разочарованные пары Льюиса. Комбинация BCF и объемных основных фосфинов, таких как трициклогексилфосфин (PCy3) расщепляет H2:[10]
- (C6F5)3B + PCy3 + H2 → (C6F5)3BH− + HPCy3+
Многие родственные фосфины, бораны и субстраты участвуют в родственных реакциях.
Другие реакции
(C6F5)3B использовали для получения соединения, содержащего связь Xe-C:
- (C6F5)3B + XeF2 → [C6F5Xe]+[(C6F5)2BF2]−
При реакции с пентафторфениллитием соль некоординирующий анион тетракис (пентафторфенил) борат лития сформирован.
- (C6F5)3B + C6F5Li → Li [(C6F5)4B]
Рекомендации
- ^ а б Пирс, Уоррен Э .; Чиверс, Тристрам (1997). «Пентафторфенилбораны: от неизвестности к приложениям». Обзоры химического общества. 26 (5): 345. Дои:10.1039 / cs9972600345.
- ^ Körte, Leif A .; Schwabedissen, Jan; Соффнер, Марсель; Бломейер, Себастьян; Reuter, Christian G .; Вишневский, Юрий В .; Нойман, Беате; Штаммлер, Ханс-Георг; Мицель, Норберт В. (2017-06-09). "Трис (перфтортолил) боран-А бор Льюис суперкислота". Angewandte Chemie International Edition. 56 (29): 8578–8582. Дои:10.1002 / anie.201704097. ISSN 1433-7851. PMID 28524451.
- ^ Майер, Роберт Дж .; Хэмпел, Натали; Офиал, Армин Р. (2020). «Кислотные бораны Льюиса, основания Льюиса и константы равновесия: надежный каркас для количественной шкалы кислотности / основности Льюиса». Химия - европейский журнал. Дои:10.1002 / chem.202003916. PMID 33215760.
- ^ Берингелли, Тициана; Маггиони, Даниэла; Д’Альфонсо, Джузеппе (2001). «Исследование ЯМР 1H и 19F реакции B (C6F5) 3 с водой в растворе толуола». Металлоорганические соединения. 20 (23): 4927–4938. Дои:10.1021 / om010610n.
- ^ Бергквист, Кэтрин; Бриджуотер, Брайан М .; Харлан, С. Джефф; Нортон, Джек Р .; Фриснер, Ричард А .; Паркин, Джерард (2000). «Аква, спирт и ацетонитрил аддукты трис (перфторфенил) борана: оценка кислотности Бренстеда и лабильности лигандов с помощью экспериментальных и вычислительных методов». Журнал Американского химического общества. 122 (43): 10581–10590. Дои:10.1021 / ja001915g.
- ^ Fuhrmann, H .; Brenner, S .; Arndt, P .; Кемпе Р. «Октаэдрические комплексы металлов группы 4, содержащие аминные, амидо и аминопиридинатные лиганды: синтез, структура и применение в олиго- и полимеризации α-олефинов», Неорганическая химия, 1996, 35, 6742-6745.Дои:10.1021 / ic960182r
- ^ Северн, Дж. Р., Чедвик, Дж. К., Дюшато, Р., Фридерикс, Н., «Связанные, но не заткнутые, иммобилизирующие одноцентровые катализаторы полимеризации α-олефинов», Chemical Reviews 2005, том 105, стр. 4073. Дои:10.1021 / cr040670d
- ^ Эркер, Г. "Трис (пентафторфенил) боран: специальная борная кислота Льюиса для особых реакций", Dalton Transactions, 2005, 1883-1890. Дои:10.1039 / B503688G
- ^ Чиверс, Т. «Галогениды пентафторфенилбора: 40 лет спустя», Журнал химии фтора, 2002, 115, 1-8. Дои:10.1016 / S0022-1139 (02) 00011-8
- ^ Стефан, Д. У., "" Разочарованные пары Льюиса ": новая стратегия активации малых молекул и гидрогенизационного катализа", Dalton Trans. 2009, 3129.Дои:10.1039 / B819621D
Дополнительное чтение
- Лоусон, Джеймс Р .; Мелен, Ребекка Л. (3 февраля 2017 г.). «Трис (пентафторфенил) боран и не только: современные достижения в химии борилирования». Неорганическая химия. 56 (15): 8627–8643. Дои:10.1021 / acs.inorgchem.6b02911. PMID 28157303.
