@article{ThiessErnstKupferetal.2020, author = {Thiess, Torsten and Ernst, Moritz and Kupfer, Thomas and Braunschweig, Holger}, title = {Facile Access to Substituted 1,4-Diaza-2,3-Diborinines}, series = {Chemistry - A European Journal}, volume = {26}, journal = {Chemistry - A European Journal}, number = {13}, doi = {10.1002/chem.201905356}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-214650}, pages = {2967 -- 2972}, year = {2020}, abstract = {Several bis(dimethylamino)-substituted 1,4-diaza-2,3-diborinines (DADBs) were synthesized with variable substituents at the backbone nitrogen atoms. By reaction with HCl or BX\(_{3}\) (X=Br, I), these species were successfully converted into their synthetically more useful halide congeners. The high versatility of the generated B-X bonds in further functionalization reactions at the boron centers was demonstrated by means of salt elimination (MeLi) and commutation (NMe\(_{2}\) DADBs) reactions, thus making the DADB system a general structural motif in diborane(4) chemistry. A total of 18 DADB derivatives were characterized in the solid state by X-ray diffraction, revealing a strong dependence of the heterocyclic bonding parameters from the exocyclic substitution pattern at boron. According to our experiments towards the realization of a Dipp-substituted, sterically encumbered DADB, the mechanism of DADB formation proceeds via a transient four-membered azadiboretidine intermediate that subsequently undergoes ring expansion to afford the six-membered DADB heterocycle.}, language = {en} } @article{SaalfrankFantuzziKupferetal.2020, author = {Saalfrank, Christian and Fantuzzi, Felipe and Kupfer, Thomas and Ritschel, Benedikt and Hammond, Kai and Krummenacher, Ivo and Bertermann, R{\"u}diger and Wirthensohn, Raphael and Finze, Maik and Schmid, Paul and Engel, Volker and Engels, Bernd and Braunschweig, Holger}, title = {cAAC-Stabilized 9,10-diboraanthracenes—Acenes with Open-Shell Singlet Biradical Ground States}, series = {Angewandte Chemie International Edition}, volume = {59}, journal = {Angewandte Chemie International Edition}, number = {43}, doi = {10.1002/anie.202008206}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-217795}, pages = {19338 -- 19343}, year = {2020}, abstract = {Narrow HOMO-LUMO gaps and high charge-carrier mobilities make larger acenes potentially high-efficient materials for organic electronic applications. The performance of such molecules was shown to significantly increase with increasing number of fused benzene rings. Bulk quantities, however, can only be obtained reliably for acenes up to heptacene. Theoretically, (oligo)acenes and (poly)acenes are predicted to have open-shell singlet biradical and polyradical ground states, respectively, for which experimental evidence is still scarce. We have now been able to dramatically lower the HOMO-LUMO gap of acenes without the necessity of unfavorable elongation of their conjugated π system, by incorporating two boron atoms into the anthracene skeleton. Stabilizing the boron centers with cyclic (alkyl)(amino)carbenes gives neutral 9,10-diboraanthracenes, which are shown to feature disjointed, open-shell singlet biradical ground states.}, language = {en} } @article{PaprockiHrobarikHarrimanetal.2020, author = {Paprocki, Valerie and Hrob{\´a}rik, Peter and Harriman, Katie L. M. and Luff, Martin S. and Kupfer, Thomas and Kaupp, Martin and Murugesu, Muralee and Braunschweig, Holger}, title = {Ein neutrales 1,4-Diborabenzol als \(\pi\)-Ligand in Actinoidkomplexen}, series = {Angewandte Chemie}, volume = {132}, journal = {Angewandte Chemie}, number = {31}, doi = {10.1002/ange.202004501}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-218181}, pages = {13209 -- 13216}, year = {2020}, abstract = {Die \(\pi\)-Koordination von Aren- und anionischen Heteroarenliganden ist ein allgegenw{\"a}rtiges Strukturmotiv in der metallorganischen Chemie der d- und f-Block-Elemente. Im Gegensatz dazu sind vergleichbare \(\pi\)-Wechselwirkungen neutraler Heteroarene, darunter auch solche neutraler, aromatischer Borheterocyclen, f{\"u}r den f-Block weit weniger verbreitet, was z. T. mit einer geringeren Effektivit{\"a}t der Metall-zu-Ligand-R{\"u}ckbindung in Zusammenhang gebracht werden kann. F{\"u}r die Actinoide sind π-Komplexe mit neutralen Heteroarenliganden sogar g{\"a}nzlich unbekannt. Durch Ausnutzung der außergew{\"o}hnlichen \(\pi\)-Donorst{\"a}rke eines 1,4-Diborabenzols ist es uns nun gelungen, eine Reihe stabiler π-Halbsandwichkomplexe des Thoriums(IV) und des Urans(IV) {\"u}ber einen erstaunlich einfachen Zugang zu generieren: Umsetzung eines 1,4-Diborabenzols mit ThCl\(_{4}\)(dme)\(_{2}\) bzw. UCl\(_{4}\) in Gegenwart einer Lewis-Base. Hierdurch konnten die ersten Beispiele f{\"u}r Actinoidkomplexe mit einem neutralen Borheterocyclus als Sandwich-artigem Liganden erhalten werden. Laut experimentellen und theoretischen Studien ist die starke Actinoid-Heteroaren-Wechselwirkung in diesen Molek{\"u}len im Wesentlichen von elektrostatischer Natur. Der kovalente Hauptbeitrag wird hingegen von der Ligand-zu-Metall-\(\pi\)-Wechselwirkung geleistet, w{\"a}hrend \(\pi\)/δ-R{\"u}ckbindungsanteile kaum eine Rolle spielen.}, language = {de} } @article{SaalfrankFantuzziKupferetal.2020, author = {Saalfrank, Christian and Fantuzzi, Felipe and Kupfer, Thomas and Ritschel, Benedikt and Hammond, Kai and Krummenacher, Ivo and Bertermann, R{\"u}diger and Wirthensohn, Raphael and Finze, Maik and Schmid, Paul and Engel, Volker and Engels, Bernd and Braunschweig, Holger}, title = {cAAC-stabilisierte 9,10-Diboraanthracene - offenschalige Singulettbiradikale}, series = {Angewandte Chemie}, volume = {132}, journal = {Angewandte Chemie}, number = {43}, doi = {10.1002/ange.202008206}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-218582}, pages = {19502 -- 19507}, year = {2020}, abstract = {Geringe HOMO-LUMO-Abst{\"a}nde und eine hohe Ladungstr{\"a}germobilit{\"a}t pr{\"a}destinieren die h{\"o}heren Acene f{\"u}r Anwendungen im Bereich der Organoelektronik. Die Leistungsf{\"a}higkeit derartiger Verbindungen steigt hierbei dramatisch mit der Anzahl anellierter Benzolringe. Gr{\"o}ßere Acenmengen sind synthetisch bisher jedoch nur f{\"u}r Acene bis Heptacen verl{\"a}sslich zug{\"a}nglich. Theoretischen Studien zufolge besitzen (Oligo)acene offenschalige Singulettbiradikal- und (Poly)acene polyradikalische Grundzust{\"a}nde. Eindeutige experimentelle Belege f{\"u}r diese Vorhersagen sind hingegen {\"a}ußerst selten. Durch den Einbau von zwei Boratomen in das Anthracengrundger{\"u}st konnten wir den HOMO-LUMO-Abstand von Acenen dramatisch verringern und zwar ohne die Notwendigkeit einer Ausweitung des konjugierten π-Systems. Stabilisierung der Borzentren durch cyclische (Alkyl)(amino)carbene lieferte hierbei neutrale 9,10-Diboraanthracene mit disjunkten, offenschaligen Singulettbiradikal-Grundzust{\"a}nden.}, language = {en} } @article{NeesKupferHofmannetal.2020, author = {Nees, Samuel and Kupfer, Thomas and Hofmann, Alexander and Braunschweig, Holger}, title = {Stabilisierung planarer Cyclopenten-4-yl-Kationen durch Hyperkonjugation und π-Delokalisierung}, series = {Angewandte Chemie}, volume = {132}, journal = {Angewandte Chemie}, number = {42}, doi = {10.1002/ange.202009644}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-218456}, pages = {18971 -- 18978}, year = {2020}, abstract = {Theoretischen Untersuchungen zufolge stellt das planare Cyclopenten-4-yl-Kation das energetisch ung{\"u}nstigste C\(_{5}\)H\(_{7}\)\(^{+}\)-Isomer dar und ist am ehesten als klassisches Carbokation zu beschreiben, wobei dessen Existenz experimentell bislang noch nicht nachgewiesen werden konnte. Durch Umsetzung sterisch {\"u}berfrachteter Alane vom Typ Cp\(^{R}\)AlBr\(_{2}\) mit AlBr3 ist uns nun die Isolierung zweier stabiler Derivate des Cyclopenten-4-yl-Kations gelungen. Untersuchungen zu deren (elektronischer) Struktur (XRD, QM) offenbarten planare Geometrien und starke Hyperkonjugationswechselwirkungen zwischen den C-Al-σ-Bindungen und dem unbesetzten p-Orbital der kationischen sp\(^{2}\)-Kohlenstoffzentren. Die Analyse der Molek{\"u}lorbitale (MOs), der Anisotropie der induzierten Stromdichte (ACID) sowie verschiedener Aromatizit{\"a}tsdeskriptoren deuten hierbei auf ein hohes Maß an Delokalisierung und π-Aromatizit{\"a}t in diesen Systemen hin, was einer klassischen Beschreibung grundlegend widerspricht. Unsere Cyclopenten-4-yl-Kationen geh{\"o}ren somit zu den wenigen Beispielen aromatischer Carbocyclen, in denen eine Delokalisierung der π-Elektronen {\"u}ber ges{\"a}ttigte sp\(^{3}\)-Kohlenstoffatome hinweg beobachtet wird.}, language = {de} } @article{NeesKupferHofmannetal.2020, author = {Nees, Samuel and Kupfer, Thomas and Hofmann, Alexander and Braunschweig, Holger}, title = {Planar Cyclopenten-4-yl Cations: Highly Delocalized π Aromatics Stabilized by Hyperconjugation}, series = {Angewandte Chemie International Edition}, volume = {59}, journal = {Angewandte Chemie International Edition}, number = {42}, doi = {10.1002/anie.202009644}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-218358}, pages = {18809 -- 18815}, year = {2020}, abstract = {Theoretical studies predicted the planar cyclopenten-4-yl cation to be a classical carbocation, and the highest-energy isomer of C\(_{5}\)H\(_{7}\)\(^{+}\). Hence, its existence has not been verified experimentally so far. We were now able to isolate two stable derivatives of the cyclopenten-4-yl cation by reaction of bulky alanes Cp\(^{R}\)AlBr\(_{2}\) with AlBr3. Elucidation of their (electronic) structures by X-ray diffraction and quantum chemistry studies revealed planar geometries and strong hyperconjugation interactions primarily from the C-Al σ bonds to the empty p orbital of the cationic sp\(^{2}\) carbon center. A close inspection of the molecular orbitals (MOs) and of the anisotropy of current (induced) density (ACID), as well as the evaluation of various aromaticity descriptors indicated distinct aromaticity for these cyclopenten-4-yl derivatives, which strongly contrasts the classical description of this system. Here, strong delocalization of π electrons spanning the whole carbocycle has been verified, thus providing rare examples of π aromaticity involving saturated sp\(^{3}\) carbon atoms.}, language = {en} }