@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}
}