@phdthesis{Wennemann2016, author = {Wennemann, Benedikt}, title = {Untersuchungen zur Synthese und Reaktivit{\"a}t von {\"U}bergangsmetallborylenkomplexen der Gruppe 8}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-130755}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2016}, abstract = {Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit wurde in drei Teilbereiche untergliedert. Der erste Teil besch{\"a}ftigte sich mit der Untersuchung des anionischen Systems K[(OC)3M(PMe3)(SiR3)] (M = Fe, Ru, Os; R = Me, Et, Ph) und dessen Reaktivit{\"a}t gegen{\"u}ber Dihalogenboranen. Der zweite Teil widmete sich der Untersuchung der Reaktiv{\"a}t des Eisenbis(borylen)komplexes 45 gegen{\"u}ber verschiedenen Lewis-Basen und Lewis-S{\"a}uren. Im letzten Teil der Arbeit wurde die Insertion von Metallfragmenten der {\"U}bergangsmetalle der Gruppe 8 in die M=B-Doppelbindung des Borylenkomplexes 28 untersucht. Durch Umsetzungen der anionischen Osmiumverbindung 64 mit Cl2BDur und Br2BDur konnten die Borylkomplexe 67 und 68 erhalten werden (SCHEMA 56). Die Untersuchungen zum sterischen Einfluss des Silylsubstituenten zeigten, dass die Osmiumkomplexe 65 und 66 mit SiEt3- bzw. SiPh3-Substituenten in die entsprechenden Borylkomplexe {\"u}berf{\"u}hrt werden k{\"o}nnen, wobei diese Spezies nicht analysenrein isoliert werden konnten. Der Borylkomplex 68 konnte nachfolgend weder unter thermischen Bedingungen, noch unter Verwendung der Lewis-Base Pyridin bzw. des Halogenabstraktionsmittels Na[BArCl4] in einen terminalen Osmiumborylenkomplex umgewandelt werden (Schema 57). Anf{\"a}ngliche Studien zur Reaktivit{\"a}t der anionischen Rutheniumverbindungen 81-83 gegen{\"u}ber Dihalogenboranen haben sich auf den sterischen Einfluss der borgebundenen Arylsubstituenten konzentriert. Hierdurch konnte gezeigt werden, dass eine Ph-Substitution keine ausreichende Stabilisierung der entstehenden Borylkomplexe liefert. Im Gegensatz dazu erwies sich der sterische Anspruch von Duryl- und Mesitylsubsituenten als ideal f{\"u}r die Bildung stabiler Borylkomplexe, wohingegen die sterische {\"U}berfrachtung der Supermesityl- und Terphenylsubstituenten eine Salzeliminierungsreaktion von vornherein verhindert. Der Einfluss des Halogensubstituenten in X2BDur (X = Cl, Br) wurde anhand der Reaktivit{\"a}t gegen{\"u}ber 81 n{\"a}her untersucht. In beiden F{\"a}llen konnten die entsprechenden Borylkomplexe 84 und 85 isoliert und charakterisiert werden. Da bei der Umsetzung mit Br2BDur auch noch weitere Produkte zu erkennen waren, wurde der sterische Einfluss des Silylsubstituenten in 82 und 83 auf die Produktverteilung bei Reaktion mit Br2BDur untersucht. Es hat sich gezeigt, dass die Wahl der Reaktionsbedingungen einen starken Einfluss auf den Reaktionsverlauf aus{\"u}bt. So konnte durch regelm{\"a}ßiges Entgasen der Reaktionsl{\"o}sung der Rutheniumborylenkomplex 86 erhalten werden, w{\"a}hrend eine thermische Reaktionsf{\"u}hrung unter CO-Atmosph{\"a}re selektiv zu einer Silylboraneliminierung f{\"u}hrte, dessen Produkt indirekt {\"u}ber die Bildung von [(OC)4Ru(PMe3)] (75) nachgewiesen werden konnte (Schema 59). W{\"a}hrend die Umsetzung der analogen Eisenspezies K[(OC)3Fe(PMe3)(SiEt3)] (92) mit Cl2BDur lediglich zu Zersetzung f{\"u}hrte, konnte im Verlauf der Reaktion mit Br2BDur eine neue, sehr interessante Reaktivit{\"a}t beobachtet werden. Hier war die Salzeliminierungsreaktion mit einer Alkylboraneliminierung verbunden, wobei der intermedi{\"a}r entstehende Silylenkomplex (95) in situ zum dinuklearen, zweifach-verbr{\"u}ckten Bis(silylen)komplex 94 dimerisierte (SCHEMA 60). Unter photolytischen Bedingungen konnte 94 weiter in den dreifach-verbr{\"u}ckten Bis(silylen)komplex 96 {\"u}berf{\"u}hrt werden, welcher den ersten strukturell charaktersierten Komplex dieser Art darstellt. In SCHEMA 61 sind alle relevanten Reaktivit{\"a}ten des Systems K[(OC)3M(PMe3)(SiR3)] gegen{\"u}ber X2BDur (X = Cl, Br) zusammen mit den Ergebnissen vorangegangener Arbeiten in einer {\"U}bersicht dargestellt. Der zweite Teil dieser Arbeit besch{\"a}ftigte sich mit der Reaktivit{\"a}t des Eisenbis(borylen)komplexes [(OC)3Fe(=BDur){=BN(SiMe3)2}] (45). Zun{\"a}chst wurde 45 mit verschiedenen Lewis-Basen umgesetzt. W{\"a}hrend die Umsetzungen mit verschiedenen NHCs (IMe, IMes, IDipp) nur zu Zersetzung f{\"u}hrte, konnte durch die Reaktion mit cAACMe der außergew{\"o}hnliche Komplex 98 isoliert und vollst{\"a}ndig charakterisiert werden (SCHEMA 62). Dieser stellt das erste Beispiel f{\"u}r eine intramolekulare Spaltung eines Carbonylliganden in einem einkernigen Komplex dar. Anschließend wurde die Reaktivit{\"a}t von 45 gegen{\"u}ber den Lewis-S{\"a}uren BBr3, AlBr3 und GaBr3 untersucht. W{\"a}hrend die Umsetzung von 45 mit AlBr3 lediglich zu Zersetzung f{\"u}hrte, konnte mit GaBr3 als Hauptprodukt Br2BDur nachgewiesen werden. In einem m{\"o}glichen Reaktionsmechanismus ist die Reaktion mit einer 1,2-Addition des GaBr3 unter Bildung eines Gallylkomplexes verbunden, welcher nach Abspaltung von Br2BDur in einen instabilen Gallylenkomplex {\"u}bergeht (SCHEMA 63). Die Umsetzung von 45 mit BBr3 lieferte bei tiefen Temperaturen den zweikernigen Tris(borylen)komplex 100 (SCHEMA 64), welcher ein Analogon des wohlbekannten Fe2(CO)9 darstellt. Das abschließende Kapitel dieser Arbeit befasste sich mit der Insertion von Metallfragmenten der Gruppe 8-{\"U}bergangsmetalle in die M=B-Doppelbindung von [(OC)5Mo=BN(SiMe3)2] (28). W{\"a}hrend bei den Umsetzungen von 28 mit [(OC)4Fe(PMe3)] (90) und [(OC)4Ru(PMe3)] (75) die MOLPs 104 und 105 nur NMR-spektroskopisch nachgewiesen werden konnten, war die Isolierung des MOLPs 103 sowie dessen strukturelle Charakterisierung m{\"o}glich (SCHEMA 65). Bemerkenswert ist hierbei, dass die Reaktion sowohl unter thermischen als auch unter photolytischen Bedingungen durchgef{\"u}hrt werden kann.}, subject = {Borylgruppe}, language = {de} } @phdthesis{Arnold2015, author = {Arnold, Nicole}, title = {Reaktivit{\"a}t von Boranen gegen{\"u}ber {\"U}bergangsmetall-Lewis-Basen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125447}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Dihydroborane (H2BR) sowie Dihalogenborane (X2BR) mit {\"U}bergangsmetall-Lewis-Basen umgesetzt und die Reaktivit{\"a}t der auf diese Weise erhaltenen {\"U}bergangsmetall-Bor-Komplexe eingehend untersucht. So wurde eine Serie neuer Borylkomplexe des Typs trans-[Pt{B(Br)R'}Br(PR3)2] dargestellt und mit Salzen schwach-koordinierender Anionen umgesetzt. Diese Studien sollten die Triebkraft f{\"u}r die Bildung kationischer Borylenkomplexe n{\"a}her beleuchten. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass eine Substitution in ortho-Position des borgebundenen Arylliganden f{\"u}r den notwendigen [1,2]-Halogenshift vom Bor- zum Platinzentrum und somit zur Realisierung einer Pt=B-Mehrfachbindung unabdingbar ist. Demnach reagieren Komplexe mit para-substituierten Arylliganden bei Halogenidabstraktion aus Borylkomplexen zu T-f{\"o}rmigen, kationischen Borylplatinkomplexen, w{\"a}hrend die Duryl-substituierten Analoga unter [1,2]-Halogenwanderung in kationische Borylenplatinkomplexe {\"u}berf{\"u}hrt werden. Neben dem Substitutionsmuster des borgebundenen Arylliganden wurde auch der Einfluss des Phosphanliganden untersucht. Die Molek{\"u}lstrukturen der Borylkomplexe 2 und 4 im Festk{\"o}rper zeigen grundlegende Unterschiede im strukturellen Aufbau. Der Durylsubstituent ist in 2 im Vergleich zur (Ph-4-tBu)-Einheit in 4 deutlich aus der {Br2-Pt-B-Br1}-Ebene herausgedreht (2: Pt-B-C1-C2: 31.4(1); 4: 4.3(7)°), was vermutlich einen [1,2]-Halogenshift in 2 beg{\"u}nstigt. Die Pt-B-Bindungen der kationischen Borylenkomplexe 6 (1.861(5) {\AA}) und 7 (1.863(5) {\AA}) sind deutlich k{\"u}rzer als im neutralen Borylkomplex 2 (2.004(4) {\AA}), was ein eindeutiger Beleg f{\"u}r den Mehrfachbindungscharakter der Pt-B-Bindungen in 6 und 7 ist. Demzufolge scheint der sterische Anspruch des borgebundene Arylsubstituenten entscheidend f{\"u}r den Reaktionspfad bei Halogenidabstraktionen und somit f{\"u}r die Bildung kationischer Borylenplatinkomplexe zu sein, w{\"a}hrend diesen Studien zu Folge der Einfluss der Ligandensph{\"a}re am Platinzentrum eher eine untergeordnete Rolle spielt. Des Weiteren gelang die Synthese der neuartigen heteroleptischen Platinkomplexe [Pt(cAACMe)(PiPr3)] (13) und [Pt(cAACMe)(PCy3)] (14) durch Umsetzung von [Pt(PCy3)2] und [Pt(PiPr3)2] mit dem cyclischen (Alkyl)(Amino)Carben cAACMe (Schema 34, A), bzw. durch Umsetzung von [Pt(nbe)2(PCy3)] (Schema 34, B) mit cAACMe. Die Darstellung des literaturbekannten homoleptischen Komplexes [Pt(cAACMe)2] (11) konnte durch Reaktion von [Pt(nbe)3] mit cAACMe deutlich vereinfacht werden bei gleichzeitiger Steigerung der Ausbeute (96\%, Literatur: 79\%). Die ungew{\"o}hnlich intensiv orangene Farbe dieser Verbindungsklasse geht laut DFT-Rechnungen auf die elektronische Anregung aus dem HOMO in das LUMO zur{\"u}ck, wobei haupts{\"a}chlich die π-Wechselwirkungen zwischen den Platin- und Carbenkohlenstoffatomen des cAACMe-Liganden beteiligt sind (DFT-Rechnungen von Dr. Mehmet Ali Celik). Auch in ihren strukturellen Eigenschaften sind sich 11 - 14 sehr {\"a}hnlich, wohingegen deutliche Unterschiede in deren Elektrochemie und Reaktivit{\"a}t beobachtet wurden. So konnte f{\"u}r 11 eine quasi-reversible Oxidationswelle (E1/2 = -0.30 V gegen [Cp2Fe]/[Cp2Fe]+ in THF) bestimmt werden, w{\"a}hrend die heteroleptischen Komplexe 13 und 14 (Epa = -0.09 V; -0.11 V) sowie deren Vorl{\"a}ufer [Pt(PCy3)2] und [Pt(PiPr3)2] (Epa = 0.00 V; +0.12 V) irreversible Oxidationswellen zeigen. Demnach kann 13 und 14 im Vergleich zu [Pt(PCy3)2] und [Pt(PiPr3)2] ein gr{\"o}ßeres Reduktionsverm{\"o}gen zugeordnet werden. Reaktivit{\"a}tsstudien zeigen, dass der homoleptische Komplex 11 inert gegen{\"u}ber vielen Substraten wie z.B. Boranen, Diboranen(4) und Lewis-S{\"a}uren ist. Im Gegensatz dazu haben sich die heteroleptischen Komplexe 13 und 14 als deutlich reaktiver erwiesen, womit diese eine Mittelstellung zwischen 11 und der Spezies [Pt(PR3)2] einnimmt. Die Umsetzung von [Pt(cAACMe)(PiPr3)] (13) mit BBr3 und Br2BPh lieferte die Borylkomplexe 18 und 19, welche vollst{\"a}ndig charakterisiert wurden. Die Reaktivit{\"a}t von 13 und 14 gegen{\"u}ber den Lewis-S{\"a}uren GaCl3 und HgCl2 zeigt ebenfalls Analogien zu der von Bis(phosphan)platinkomplexen. Reaktion mit GaCl3 f{\"u}hrte hierbei zur Bildung der MOLP-Komplexe [(cAACMe)(PiPr3)Pt→GaCl3] (21) und [(cAACMe)(PCy3)Pt→GaCl3] (22), w{\"a}hrend die oxidative Addition der Hg-Cl-Bindung an das Platinzentrum von 14 im Komplex [PtCl(HgCl)(cAACMe)(PiPr3)] (23) resultierte. Die Synthese von 23 gelang auch durch Umsetzung mit Kalomel unter Abscheidung eines {\"A}quivalentes elementaren Quecksilbers. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit lag auf der {\"U}bergangsmetall-vermittelten Dehydrokupplung von Dihydroboranen. Die Umsetzung von [Pt(cAACMe)(PiPr3)] (13) mit BBr3 und Br2BPh lieferte die Borylkomplexe 18 und 19, welche vollst{\"a}ndig charakterisiert wurden. Die Reaktivit{\"a}t von 13 und 14 gegen{\"u}ber den Lewis-S{\"a}uren GaCl3 und HgCl2 zeigt ebenfalls Analogien zu der von Bis(phosphan)platinkomplexen. Reaktion mit GaCl3 f{\"u}hrte hierbei zur Bildung der MOLP-Komplexe [(cAACMe)(PiPr3)Pt→GaCl3] (21) und [(cAACMe)(PCy3)Pt→GaCl3] (22), w{\"a}hrend die oxidative Addition der Hg-Cl-Bindung an das Platinzentrum von 14 im Komplex [PtCl(HgCl)(cAACMe)(PiPr3)] (23) resultierte. Die Synthese von 23 gelang auch durch Umsetzung mit Kalomel unter Abscheidung eines {\"A}quivalentes elementaren Quecksilbers. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit lag auf der {\"U}bergangsmetall-vermittelten Dehydrokupplung von Dihydroboranen. Vor Beginn dieser Reaktivit{\"a}tsstudien wurde zun{\"a}chst eine vereinfachte Syntheseroute f{\"u}r Dihydroborane entwickelt. Durch Umsetzung von Cl2BDur mit HSiEt3 konnte auf diese Weise der Syntheseaufwand deutlich verringert und die Ausbeute an H2BDur von 74\% auf 98\% deutlich gesteigert werden. Zur Dehydrokupplung wurden neben Gold-, Rhodium- und Iridiumkomplexen auch Platinkomplexe mit H2BDur umgesetzt. Die Untersuchungen mit Gold- und Rhodiumverbindungen erwiesen sich hierbei als erfolglos und die Umsetzung der Iridiumpincerkomplexe [(PCP)IrH2] 26 und 27 (tBuPCP, AdPCP) mit H2BDur lieferte die Boratkomplexe 28 und 29 mit κ2-koordinierten {H2BHDur}-Liganden. Analog konnte bei Umsetzung von 26 mit H2BThx der Boratkomplex 30 spektroskopisch beobachtet, jedoch nicht isoliert werden. Bei den Komplexen 28 - 30 handelt es sich um die ersten κ2-σ:σ-Dihydroboratkomplexe mit sterisch anspruchsvollen Arylsubstituenten. Neben den Iridiumpincerkomplexen wurde auch der Komplex [Cp*IrCl2]2 mit H2BDur umgesetzt. Die Bildung des Boratkomplexes 34 ist mit einem [1,2]-Shift eines Chloratoms von Iridium auf das Borzentrum verbunden. Die Reaktivit{\"a}t von H2BDur gegen{\"u}ber [Pt(PCy3)2] zeigte eine starke Abh{\"a}ngigkeit h{\"a}ngt von der St{\"o}chiometrie. Bei der 1:1-Umsetzung konnten sowohl die farblosen Verbindungen trans-[(PCy3)2PtH2] und Cy3P→BH2Dur (48) isoliert werden, als auch die beiden dunkelroten Verbindungen [(Cy3P)3Pt3(2-B2Dur2)] (36) und [{(PCy3)Pt}4(2-BDur)2(4-BDur)] (37), kristallographisch untersucht werden. Der B-B-Abstand im π-Diborenkomplex 36 (1.614(6) {\AA}) deutet eindeutig auf die Gegenwart einer B=B-Doppelbindung hin, wobei das Diboren side-on gebunden an zwei der drei Platinatome des Pt3-Ger{\"u}sts koordiniert ist. Die Zusammensetzung von 36 und 37 konnte auch durch Elementaranalysen best{\"a}tigt werden. Die Bildung von 36 und 37 deuten auch darauf hin, dass bei dieser Art der Dehydrokupplung multimetallische Wechselwirkungen eine wichtige Rolle f{\"u}r die Stabilisierung der borzentrierten Liganden spielen. So konnten bei der Reaktion von [Pt(PCy3)2] mit zwei {\"A}quivalenten H2BDur neben Cy3P→BH2Dur (48) auch zwei weitere zweikernige Platinverbindungen isoliert und vollst{\"a}ndig charakterisiert werden. Erhitzen der Reaktionsl{\"o}sung auf 68°C f{\"u}r 170 Minuten f{\"u}hrte hierbei zur Bildung von [{(Cy3P)Pt}2(μ-BDur)(ƞ2:(μ-B)-HB(H)Dur)] (38) mit zwei verbr{\"u}ckenden borzentrierten Liganden, einem Borylen- (BDur) und einem Boranliganden (BH2Dur), welche im 11B{1H}-NMR Spektrum bei δ = 101.3 und δ = 32.8 ppm detektiert wurden. Die R{\"o}ntgenstrukturanalyse von 38 l{\"a}sst einen signifikanten σ-BH-Hinbindungsanteil des Boranliganden zu einem der Platinzentren vermuten, was einen anteiligen Pt2→B-Bindungscharakter andeutet. Dieser Befund konnte auch durch DFT-Rechnungen von Dr. William Ewing best{\"a}tigt werden. Die Studien haben auch gezeigt, dass die Bildung von 38 {\"u}ber eine Zwischenstufe verl{\"a}uft, den hypercloso-Cluster [{(Cy3P)HPt}2(μ-H){μ:ƞ2-B2Dur2(μ-H)}] (39) mit einer tetraedrischen {Pt2B2}-Einheit, zwei terminalen Pt-H-Bindungen sowie je einen die Pt-Pt- bzw. B-B-Bindung verbr{\"u}ckenden Hydridliganden. 39 erwies sich als anf{\"a}llig gegen{\"u}ber H2-Eliminierung und lagert bei Raumtemperatur innerhalb von Tagen, bzw. bei 68°C innerhalb einer Stunde unter B-B-Bindungsbruch quantitativ in 38 um, welche selbst keinen direkten Bor-Bor-Kontakt mehr aufweist. Auf Grundlage der beschriebenen Resultate wurde zudem ein einfacher Zugang zu zweikernigen Platinkomplexen entwickelt. Demnach gelang es, den literaturbekannten zweikernigen Komplex [Pt2(μ:ƞ2-dppm)3] (50) (dppm = Ph2PCH2PPh2) durch Umsetzung von [Pt(nbe)3] mit dppm in guten Ausbeuten zu synthetisieren. Des Weiteren wurde die Reaktivit{\"a}t von 50 gegen{\"u}ber verschiedenen Lewis-S{\"a}uren untersucht. Ein Großteil dieser Umsetzungen war mit der Bildung von schwer l{\"o}slichen Feststoffen verbunden, weshalb lediglich bei der Reaktion mit Br2BPh und Br2BMes geringe Mengen an definiertem Produkt isoliert und durch R{\"o}ntgenstrukturanalyse charakterisiert werden konnten. Demnach f{\"u}hrte die Umsetzung von 50 mit Br2BPh oder Br2BMes zur oxidativen Addition beider B-Br-Bindungen an je eines der Platinzentren und der Bildung der verbr{\"u}ckenden Borylenplatinkomplexe 51 und 52. NMR-spektroskopische Studien deuteten eine analoge Reaktivit{\"a}t von Br2BDur und Br2BFc an, wobei die Komplexe 53 und 54 noch nicht vollst{\"a}ndig charakterisiert werden konnten.}, subject = {Metallorganische Verbindungen}, language = {de} } @phdthesis{Kramer2015, author = {Kramer, Thomas}, title = {{\"U}bergangsmetall-Bor-Wechselwirkungen in Boryl- und Boridkomplexen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-112222}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Durch Untersuchungen zur Reaktivit{\"a}t von Boryl- und Boridverbindungen konnten deren Bindungssituationen aufgekl{\"a}rt und neuartige Koordinationsmotive von {\"U}bergangsmetall-Bor-Verbindungen erhalten werden. Die erhaltenen Verbindungen wurden mittels NMR-Spektroskopie, IR-Spektroskopie, Elementaranalyse und R{\"o}ntgendiffraktometrie untersucht und zus{\"a}tzlich wurden DFT-Rechnungen angefertigt. An verschieden substituierten Eisenborylkomplexen wurden Reaktivit{\"a}tsuntersuchungen gegen{\"u}ber Halogenidabstraktionsmitteln und Reduktionsmitteln durchgef{\"u}hrt und im Falle der Boridkomplexe wurden Verbindungen mit bis dato unbekanntem Strukturmotiv erhalten.}, subject = {{\"U}bergangsmetall}, language = {de} } @phdthesis{Seeler2007, author = {Seeler, Fabian}, title = {Synthese, Struktur und Reaktivit{\"a}t von Boryl- und Borylen{\"u}bergangsmetallkomplexen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23404}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Durch Umsetzung von monoanionischen Carbonylaten mit Bortrihalogeniden lassen sich Dihalogenborylkomplexe und verbr{\"u}ckte Halogenborylenkomplexe darstellen. Aus diesen Verbindungen lassen sich unter anderem basenstabilisierte Borylkomplexe, heterodinukleare Borylenkomplexe, metallbasenstabilisierte Metalloborylenkomplexe und kationische Borylenkomplexe darstellen.}, language = {de} }