@phdthesis{Troester2023,
  author    = {Tr{\"o}ster, Tobias},
  title     = {Darstellung und Reaktivit{\"a}t von Beryllolen sowie Dibenzoberyllolen},
  doi       = {10.25972/OPUS-28911},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-289117},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Arbeit konnte zun{\"a}chst die Reaktivit{\"a}t des CAAC-substituierten 2,3,4,5-Tetraphenylberyllols gegen{\"u}ber h{\"a}ufig verwendeten Substraten f{\"u}r Ringerweiterungsreaktionen und Cycloadditionen untersucht werden. Weiterhin wurde die Darstellung eines neuen monocyclischen Beryllols beschrieben, welches aufgrund seines ver{\"a}nderten R{\"u}ckgrats eine erh{\"o}hte Reaktivit{\"a}t verspricht. In einem weiteren Teil dieser Arbeit wurde die Verbindungsklasse der Dibenzoberyllole erstmals zug{\"a}nglich gemacht. Zus{\"a}tzlich wurde deren Reduktionsverhalten und thermische Zersetzung beispielhaft anhand eines CAAC-substituierten Dibenzoberyllols aufgekl{\"a}rt. Im letzten Teil erfolgte die Untersuchung der Reaktivit{\"a}t dieser neuen Verbindungsklasse gegen{\"u}ber Lewisbasen und typischen Substraten f{\"u}r Ringerweiterungsreaktionen. Weiterhin wurde die M{\"o}glichkeit, Dibenzoberyllole als Transferreagenzien f{\"u}r das Biphenylr{\"u}ckgrat zu nutzen, ermittelt.},
  subject      = {Beryllium},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Thiess2021,
  author    = {Thiess, Torsten},
  title     = {Synthese und Reaktivit{\"a}t von 1,4-Diaza-2,3-diborininen},
  doi       = {10.25972/OPUS-21459},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-214598},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit wurde die Synthese, Funktionalisierung und Reaktivit{\"a}t von 1,4,2,3-Diazadiborininen untersucht. Zu Beginn sollten Bis(dimethylamino)-substituierte Diazadiborinine mit unterschiedlichen Resten an den Stickstoffatomen dargestellt werden, deren weitere Funktionalisierung sp{\"a}ter im Fokus stand. Die Synthese erfolgte durch Reduktion von 1,4-Diazabutadienen mit elementarem Lithium und anschließender Salzeliminierungsreaktion mit B2(NMe2)2Cl2. Dadurch ließen sich die monocyclischen vier N,N'-Diaryl-substituierten Diazadiborinine sowie ein Alkyl-substituiertes Diazadiborinin darstellen. Durch etablierte Methoden der Diboran(4)-Chemie wurden diese in ihre Halogenderivate (Cl, Br, I) {\"u}berf{\"u}hrt. Aus diesen konnten drei 2,3-Diazido-1,4,2,3-diazadiborinine durch Umsetzung mit TMSN3 aus den Dihalogenderivaten dargestellt werden. Diese stellen hierbei die ersten isolierten Diboran(4)azidverbindugen dar. Ebenso gelang die Synthese eines bicyclischen Naphthalinisosters, welches erneut erfolgreich in seine Halogenderivate sowie das Diazdidoderivat {\"u}berf{\"u}hrt werden konnte. Einen Einblick in den Mechanismus der 1,4,2,3-Diazadiborininbildung erm{\"o}glichte die Isolierung eines Diazadiboretidinintermediats, welches durch doppelte Salzeliminierung entsteht. Dieses erwies sich jedoch als metastabil und lagerte zum Sechsring Diazadiborinin um. Quantenchemische Berechnungen unterstutzten die experimentellen Befunde. {\"U}ber Kommutierungsreaktionen konnte eine Vielzahl an B,B'-unsymmetrisch substituierten Diazadiborininen dargestellt und isoliert werden, wobei je nach verwendeten Startmaterialien entweder Gleichgewichtsreaktionen oder quantitative Umsetzungen beobachtet wurden. Ebenso wurde die Reaktivit{\"a}t der neuartigen Diazidodiborane(4) gegen{\"u}ber Lewis-Basen untersucht. Sowohl das monocyclische Diazadiborinin, als auch das Benzodiazadiborinin konnten mit NHC-Basen zu den f{\"u}nf verschiedenen Addukten umgesetzt werden. Unter thermischer Belastung wurde bei den monocyclischen Addukten eine Staudinger-artige Reaktion beobachtet, die unter Freisetzung von N2 zur Bildung von Guanadin-substituierten Diborane(4) f{\"u}hrte. Die Benzodiazadiborininaddukte zeigten jedoch eine g{\"a}nzlich andere Reaktivit{\"a}t. Hier fand eine Ringverkleinerungsreaktion unter Bildung von Diazaborolen statt, welche unter Wanderung einer Azidfunktion auf das NHC-stabilisierte Boratom gebildet wurden. Auf diese Weise konnten drei 1,1-Diamino-2,2-diazidodiborane(5) isoliert werden. W{\"a}hrend bei der Umsetzung des Naphtalenderivats mit cAAC keine selektive Reaktion beobachtet wurde, reagierte das monocyclische Diazadiborinin mit zwei {\"A}quivalenten cAAC. Hier bedingte das erste Carbon eine Staudinger-artige Reaktion, die unter Distickstofffreisetzung zu einem Formamidin f{\"u}hrte. Die zweite Azidgruppe wurde am \$\gamma\$-Stickstoffatom von einem weiteren {\"A}quivalent cAAC koordiniert. In weiteren Reaktivit{\"a}tsstudien wurde die Generierung von transienten Iminoboranen aus Diazidodiazadiborininen untersucht. Die Diazide zeigten bei Temperaturen von {\"u}ber 150 °C ein sehr selektives Reaktionsverhalten und gingen unter Freisetzung von Distickstoff zu 1,3,2,4-Diazadiboretidin {\"u}ber, wobei dies {\"u}ber die Dimerisierung eines intermedi{\"a}r gebildeten siebengliedrigen, endocyclischen Iminoborans verlief. Der Mechanismus zur Bildung der transienten Iminoborane wurde anhand zweier m{\"o}glicher Bildungswege mit quantenchemischen Methoden untersucht. Im letzten Kapitel wurde die Reaktivit{\"a}t des Dihydrodiazadiborinins gegen{\"u}ber NHC- und cAAC-Lewis-Basen untersucht. Die Umsetzung mit cAAC f{\"u}hrte zu einer B-H-Bindungsaktivierung durch das Carbenkohlenstoffatom, die vermutlich {\"u}ber eine Adduktspezies verl{\"a}uft. Mit dem ges{\"a}ttigten NHC SIMes wurde ebenfalls keine Adduktbildung beobachtet, auch wenn ein derartiges Intermediat vermutlich durchlaufen wird. Als Produkt der Umsetzung wurde indes ein bicyclisches Molek{\"u}l identifiziert, welches durch doppelte Ringerweiterung gebildet wurde. Mit unges{\"a}ttigten NHCs wurden drei Addukte isoliert, welche jedoch nur metastabil waren und beim Erw{\"a}rmen in bicyclische Verbindungen umlagerten. Die Umlagerungsprodukte konnten weiterhin durch Koordination eines weiteren {\"A}quivalents IMe an die B-H-Funktionalit{\"a}t erneut zu Addukten umgesetzt werden. Die Bildung der zweier bicyclischer Verbindungen wurde ebenfalls mit quantenchemischen Methoden untersucht, wobei ein vierstufiger Prozess durchlaufen wird. Nach der Bildung des NHC-Addukts erfolgt die {\"U}bertragung eines Hydrids auf das Carbenkohlenstoffatom. Durch Insertion eines Boratoms in die NC-Bindung des Carbenrings wird eine Spiroverbindung gebildet und im letzten Schritt folgt die Spaltung der BB-Bindung durch Insertion des ehemaligen Carbenkohlenstoffatoms, was zur Bildung der Bicyclen f{\"u}hrt.},
  subject      = {Heterocyclische Verbindungen},
  language  = {de}
}
@phdthesis{He2020,
  author    = {He, Jiang},
  title     = {Studies of N-heterocyclic olefins as donors in triarylboranes and electron-poor phenylpyridyl-fused boroles},
  doi       = {10.25972/OPUS-21717},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-217175},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Chapter 1 N-Heterocyclic olefins (NHOs), relatives of N-heterocyclic carbenes (NHCs), exhibit high nucleophilicity and soft Lewis basic character. To investigate their π-electron donating ability, NHOs were attached to triarylborane π-acceptors (A) giving donor(D)-π-A compounds 1-3. In addition, an enamine π-donor analogue (4) was synthesized for comparison. UV-visible absorption studies show a larger red shift for the NHO-containing boranes than for the enamine analogue, a relative of a CAAC. The red shifted absorption of NHO-containing boranes indicate smaller energy gaps of NHO-containing boranes than CAAC-containing boranes. Solvent-dependent emission studies indicate that 1-4 have moderate intramolecular charge transfer (ICT) behavior. Electrochemical investigations reveal that the NHO-containing boranes have extremely low reversible oxidation potentials (e.g., for 3, E1/2ox = -0.40 V vs. Fc/Fc+ in THF) which indicate the electron rich property of NHOs. Furthermore, TD-DFT calculations were carried out on these four D-π-A boranes. The results show that the LUMOs of 1-4 only show a small difference, but the HOMOs of 1-3 are much more destabilized than that of the enamine-containing 4, which is in agreement with the electrochemical investigations and confirms the stronger donating ability of NHOs. Chapter 2 Since the beginning of this century, the chemistry of (hetero)arene-fused boroles has attracted increasing interest. (Hetero)arene-fused boroles exhibit strong Lewis acidity, distinct fluorescence properties, strong electron accepting abilities, etc. However, their chemistry been only very briefly reviewed either as part of reviews on "free" boroles or on boron-doped polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). In this chapter, we addressed the chemistry of (hetero)arene-fused boroles from fundamentals to their widely varying applications. It includes: 1) Synthetic methodology  Both historical and recently developed strategies for the synthesis of fused boroles. 2) Stabilities  A comparison of different kinetic protection strategies. 3) 9-Borafluorenes with a fluorinated backbone  Application as Lewis acids, forming ion pairs with Cp2Zr(CH3)2 and applied as activators for polymerization, activators of H2, and other related applications. 4) Donor-acceptor 9-borafluorenes  Applications as F- "turn on" sensors, potential applications as electron accepting units for organic (opto)electronics, bipolar transporting materials, TADF materials, and different functionalization strategies. 5) Heteroarene-fused boroles  Enhanced antiaromaticity, unique coordination mode and their interesting properties. 6) Intramolecular dative bonding in 9-borafluorenes  Bond-cleavage-induced intramolecular charge transfer (BICT), BICT-induced large Stoke shifts and dual emissions, application as a ratiometric sensor. 7) 9-Borafluorene-based main chain polymers  Application in polymer chemistry and their distinct properties, e.g., as a sensor for gaseous NH3. 8) Electrochemistry  A comparison of electron-accepting ability of different functionalized fused boroles through electrochemical studies. 9) Chemical reduction of fused boroles  Stable radical anions and dianions of fused boroles and their properties. 10) Three-coordinate borafluorenium cations  Cationic 9-borafluorenes and their interesting properties, e.g., in THF, reversible thermal colour switching properties. Finally, a conclusion and outlook regarding the chemistry, properties and applications, and suggestions for areas which require further study was provided.   Chapter 3 Interested in fusing electron-poor arene onto boroles, two electron-poor phenylpyridyl-fused boroles, [TipPBB1]4 and TipPBB2 were prepared. [TipPBB1]4 is a white solid adopting a unique coordination mode, which forming a tetramer with a cavity in both the solid state and solution (1H DOSY). The boron center of TipPBB2 is 4-coordinate in the solid state, evidenced by a solid-state 11B{1H} RSHE/MAS NMR study, but the system dissociates in solution, leading to 3-coordinate borole species. [TipPBB1]4 exhibits two reduction processes which are attributed to the phenylpyridyl cores. TipPBB2 also exhibits two reduction processes with the first half-reduction potential of E1/2red = -1.94 V. The electron accepting ability of TipPBB2 is largely enhanced and comparable to that of FMesBf. This enhanced electron accepting ability is attributed to the electron withdrawing property of the pyridyl group. TipPBB2 exhibits concentration- and temperature-dependent dual fluorescence in solution. With the temperature is lowered, the emission intensity decreases (Figure 6.4, left). We suggested that the dual fluorescence is caused by an equilibrium between 3-coordinate TipPBB2 and a weak intermolecular adduct of TipPBB2 via a B-N bond. This hypothesis was further supported by lifetime measurements at different concentrations, low temperature excitation spectra low temperature 1H NMR spectra and lifetime measurements upon addition of DMAP to a solution of TipPBB2 to simulate the 4-coordiante TipPBB2 species. Interestingly, the ratio of the relative percentages of the two lifetimes shows a linear relationship with temperature; thus, TipPBB2 could serve as a fluorescent thermometer. Furthermore, theoretical studies were carried out on TipPBB2, and two models, ((BMe3)TipPBB1(NMe3) and (BMe3)TipPBB2(NMe3)), which utilize a BMe3 group as the Lewis acid coordinated to pyridine and an NMe3 group as the Lewis base coordinated to the boron center of the borole, were used to simulate the [TipPBB1]4 and intermolecular 4-coordinate TipPBB2, respectively. Theoretical studies indicate that the HOMO of TipPBB2 is located at the Tip group, which is in contrast to its borafluorene derivatives for which the HOMOs are located on the borafluorene cores. Chapter 4 Two derivatives of phenylpyridyl-fused boroles were prepared via functionalization of the pyridyl groups in two different directions, namely an electron-rich dihydropyridine moiety (compound 10) and an electron-deficient N-methylpyridinium cation (compound 11). Both compounds were fully characterized. The 11B NMR signal of compound 10 was observed at 58.8 ppm in CDCl3, which suggests strong conjugation between the boron atom and dihydropyridine moiety. Compound 11 shows a reversible coordination to THF which was confirmed by NMR studies. Compared to other 2,4,6-triisopropylphenyl protected 9-borafluorenes which only coordinate to CH3CN or DMF, the coordination of the weaker and bulkier THF to compound 11 indicates an extremely electron-deficient boron center in compound 11. The electron-rich property of the dihydropyridine moiety of compound 10 was confirmed by its oxidation potential (Epc = +0.37 V). Due to the strong conjugation of the dihydropyridine moiety with the boron atom, the reduction potential of compound 10 shifts cathodically and is more negative than -2.5 V. Compound 11 exhibits three reduction processes with the first reversible reduction potential at Ered1/2 = -1.23 V, which is significantly anodically shifted compared to that of its precursor (TipPBB2) or its framework 1-methyl-2-phenylpyridin-1-ium triflate (12). This significantly anodically shifted reduction potential confirms an extremely electron-deficient property of compound 11. Photophysical studies indicate that the lowest energy transition of compound 10 is more likely a locally-excited (LE) transition and compound 11 exhibits a polarized ground state. Furthermore, we performed theoretical studies for both compounds. The electron cloud distribution of the HOMO of compound 10 supports the strong conjugation between the boron atom and the dihydropyridine moiety in the ground state. An extremely low LUMO energy was determined by theoretical studies which confirmed the extremely electron-deficient property of compound 11.   Chapter 5 Inspired by the enhancement of electron accepting ability with increasing numbers of electron withdrawing groups at boron, we tried to study the properties of a bis(pyridyl)arylboranes. In our attempt to synthesize a bis(pyridyl)arylborane, we obtained a bis(2-pyridyl)methoxyborate Li+ complex which is as a dimer both in solution and the solid state. In the solid state, compound [16]2 is a dimer containing two bis(2-pyridyl)methoxyborate which are linked by two lithium cations. Each lithium cation coordinates to one methoxy group and two pyridyl groups, one from each of the two bis(2-pyridyl)methoxyborate anions. The parameters of [16]2 were compared with other bis(2-pyridyl)methoxyborate stabilized Pt(IV) complex, bis(2-pyridyl)hydroxylborate stabilized Ru(II) complex and the dimer of EtAl(OMe)(2-pyridyl)2Li. To confirm the coordination mode in solution, 1H DOSY spectroscopy was carried out in CD2Cl2. The van der Waals radius obtained by 1H DOSY nicely matches with the result from the solid state and thus proves the dimer of 16 is persistent in solution. Finally, different Lewis acids (e.g., TMSCl, BF3•Et2O, AlCl3, HCl) were used to attempt to detach the methoxy group of [16]2. However, we observed either decomposition or selective cleavage of the Tip group, or no reaction at all, rather than cleavage of the methoxy group from boron.},
  subject      = {Triarylborane},
  language  = {en}
}
@article{BraunschweigConstantinidisDellermannetal.2016,
  author    = {Braunschweig, Holger and Constantinidis, Philipp and Dellermann, Theresa and Ewing, William and Fischer, Ingo and Hess, Merlin and Knight, Fergus and Rempel, Anna and Schneider, Christoph and Ullrich, Stefan and Vargas, Alfredo and Woolins, Derek},
  title     = {Highly Strained Heterocycles Constructed from Boron-Boron Multiple Bonds and Heavy Chalcogens},
  series = {Angewandte Chemie, International Edition},
  volume    = {55},
  journal   = {Angewandte Chemie, International Edition},
  number    = {18},
  doi       = {10.1002/anie.201601691},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-138237},
  pages     = {5606 -- 5609},
  year      = {2016},
  abstract  = {The reactions of a diborene with elemental selenium or tellurium are shown to afford a diboraselenirane or diboratellurirane, respectively. These reactions are reminiscent of the sequestration of subvalent oxygen and nitrogen in the formation of oxiranes and aziridines; however, such reactivity is not known between alkenes and the heavy chalcogens. Although carbon is too electronegative to affect the reduction of elements with lower relative electronegativity, the highly reducing nature of the B B double bond enables reactions with Se0 and Te0. The capacity of multiple bonds between boron atoms to donate electron density is highlighted in reactions where diborynes behave as nucleophiles, attacking one of the two Te atoms of diaryltellurides, forming salts consisting of diboratellurenium cations and aryltelluride anions.},
  subject      = {Bor},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Brede2016,
  author    = {Brede, Franziska Andrea},
  title     = {Synthesestrategien und Struktur-Eigenschafts-Beziehungen anorganisch-organischer Hybridmaterialien basierend auf 3d-{\"U}bergangsmetallchloriden und N-heterozyklischen Liganden},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-138146},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2016},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit umfasst die Synthese, die Untersuchung von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen und Eigenschaftsmodifikationen von Komplexen und Koordinationspolymeren basierend auf den 3d-{\"U}bergangsmetallchloriden von Mn, Fe, Co sowie Zn und N-heterozyklischen Liganden. Durch die Kombination von mechanochemische Umsetzungen, mikrowellenassistierten Synthesen, solvensassistierten, solvothermalen und solvensfreien Reaktionen zu verschiedenen Synthesestrategien wurden 23 neue Koordinationsverbindungen synthetisiert und charakterisiert. Ausgehend von den auf mechanochemischem Weg synthetisierten, monomeren Precursor-Komplexen [MCl2(TzH)4] (M = Mn und Fe) konnten die h{\"o}hervernetzten Koordinationspolymere 1∞[FeCl(TzH)2]Cl und 1∞[MCl2(TzH)] (M = Fe und Mn) durch thermische und mikrowelleninduzierte Konversionsreaktionen als phasenreine Bulkprodukte erhalten werden. Die sukzessive Abgabe organischer Liganden und die damit verbundene Umwandlung in die h{\"o}hervernetzten Spezies wurden dabei mittels temperaturabh{\"a}ngiger Pulverdiffraktometrie und simultanem DTA/TG-Verfahren analysiert. Durch gezielte Variation der L{\"o}sungsmittel beim Liquid-assisted grinding, der mechanochemischen Synthese unter Zugabe einer fl{\"u}ssigen Phase, konnten die beiden polymorphen Koordinationspolymere α-1∞[MnCl2(BtzH)2] und β-1∞[MnCl2(BtzH)2] erhalten werden, die im monoklinen bzw. orthorhombischen Kristallsystem kristallisieren. Solvensassistierte Umsetzungen von MnCl2 mit 1,2,4-1H-Triazol (TzH) unter Zugabe von Hilfsbasen resultierten unter anderem in der Bildung der dreidimensionalen Koordinationspolymere 3∞[MnCl(Tz)(TzH)] und 3∞{[Mn5Cl3(Tz)7(TzH)2]}2·NEt3HCl. Die Untersuchung von Struktur-Eigenschafts-Korrelationen erfolgte systematisch an ausgew{\"a}hlten Verbindungen hinsichtlich ihrer dielektrischen Eigenschaften. Dabei wurden die Einfl{\"u}sse intra- und intermolekularer Wechselwirkungen auf die strukturelle Rigidit{\"a}t und die daraus folgenden Polarisierbarkeitseigenschaften analysiert und miteinander verglichen. Die gemessenen dielektrischen Konstanten erstrecken sich von Werten im high-k-Bereich f{\"u}r monomere Komplexe bis hin zu den nahezu frequenzunabh{\"a}ngigen low-k-Werten der eindimensionalen Koordinationspolymere 1∞[MnCl2(TzH)] und 1∞[MnCl2(BtzH)2] sowie der Komplexe [ZnCl2(TzH)2] und [ZnCl2(BtzH)2]·BtzH. Eigenschaftsmodifikationen und -optimierungen der synthetisierten Verbindungen er-folgten zum einen durch Erzeugung flexibler Kunststofffilme, in welche die eindimensionalen Koordinationspolymere 1∞[MCl2(TzH)] (M = Fe und Mn) eingebettet wurden. Zum anderen konnten in mechanochemischen Umsetzungen superparamagnetische Kompositpartikel bestehend aus einem Fe3O4/SiO2-Kern und einer kristallinen [ZnCl2(TzH)2]-H{\"u}lle erhalten werden, die in situ aus den Edukten ZnCl2 und TzH synthetisiert wurde.},
  subject      = {Komplexe},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Mailaender2015,
  author    = {Mail{\"a}nder, Lisa},
  title     = {Darstellung neuer Borheterocyclen durch Umsetzung von Borolen mit 1,3-dipolaren Reagenzien},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-127147},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Darstellung neuer Borheterocyclen durch Umsetzung von Borolen mit 1,3-dipolaren Reagenzien. Bei der Usetzung von Borolen mit Aziden, Diazoalkanen und Nitronen kam es zu Ringerweiterungsreaktionen und zur Bildung von neuen Borheterocyclen (z.B. 1,2-Azaborinine, 1,2-Azaborinin-substituierte Azofarbstoffe, Boracyclohexadiene, Oxazaborocine).},
  subject      = {Borole},
  language  = {de}
}