TY  - JOUR
A1  - Thiess, Torsten
A1  - Ernst, Moritz
A1  - Kupfer, Thomas
A1  - Braunschweig, Holger
T1  - Facile Access to Substituted 1,4‐Diaza‐2,3‐Diborinines
JF  - Chemistry – A European Journal
N2  - 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.
KW  - azadiboretidines
KW  - B,N-heterocycles
KW  - diazadiborinines
KW  - diboranes
KW  - ring expansion
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-214650
VL  - 26
IS  - 13
SP  - 2967
EP  - 2972
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Saalfrank, Christian
A1  - Fantuzzi, Felipe
A1  - Kupfer, Thomas
A1  - Ritschel, Benedikt
A1  - Hammond, Kai
A1  - Krummenacher, Ivo
A1  - Bertermann, Rüdiger
A1  - Wirthensohn, Raphael
A1  - Finze, Maik
A1  - Schmid, Paul
A1  - Engel, Volker
A1  - Engels, Bernd
A1  - Braunschweig, Holger
T1  - cAAC‐Stabilized 9,10‐diboraanthracenes—Acenes with Open‐Shell Singlet Biradical Ground States
JF  - Angewandte Chemie International Edition
N2  - 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.
KW  - acenes
KW  - biradicals
KW  - bond Activation
KW  - boron
KW  - heterocycles
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-217795
VL  - 59
IS  - 43
SP  - 19338
EP  - 19343
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Paprocki, Valerie
A1  - Hrobárik, Peter
A1  - Harriman, Katie L. M.
A1  - Luff, Martin S.
A1  - Kupfer, Thomas
A1  - Kaupp, Martin
A1  - Murugesu, Muralee
A1  - Braunschweig, Holger
T1  - Ein neutrales 1,4‐Diborabenzol als \(\pi\)‐Ligand in Actinoidkomplexen
JF  - Angewandte Chemie
N2  - Die \(\pi\)-Koordination von Aren- und anionischen Heteroarenliganden ist ein allgegenwärtiges 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, für den f-Block weit weniger verbreitet, was z. T. mit einer geringeren Effektivität der Metall-zu-Ligand-Rückbindung in Zusammenhang gebracht werden kann. Für die Actinoide sind π-Komplexe mit neutralen Heteroarenliganden sogar gänzlich unbekannt. Durch Ausnutzung der außergewöhnlichen \(\pi\)-Donorstärke eines 1,4-Diborabenzols ist es uns nun gelungen, eine Reihe stabiler π-Halbsandwichkomplexe des Thoriums(IV) und des Urans(IV) über 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 für Actinoidkomplexe mit einem neutralen Borheterocyclus als Sandwich-artigem Liganden erhalten werden. Laut experimentellen und theoretischen Studien ist die starke Actinoid-Heteroaren-Wechselwirkung in diesen Molekülen im Wesentlichen von elektrostatischer Natur. Der kovalente Hauptbeitrag wird hingegen von der Ligand-zu-Metall-\(\pi\)-Wechselwirkung geleistet, während \(\pi\)/δ-Rückbindungsanteile kaum eine Rolle spielen.
KW  - Actinoide
KW  - Bindungsverhältnisse
KW  - Bor
KW  - Heterocyclen
KW  - \(\pi\)-Komplexe
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-218181
VL  - 132
IS  - 31
SP  - 13209
EP  - 13216
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Saalfrank, Christian
A1  - Fantuzzi, Felipe
A1  - Kupfer, Thomas
A1  - Ritschel, Benedikt
A1  - Hammond, Kai
A1  - Krummenacher, Ivo
A1  - Bertermann, Rüdiger
A1  - Wirthensohn, Raphael
A1  - Finze, Maik
A1  - Schmid, Paul
A1  - Engel, Volker
A1  - Engels, Bernd
A1  - Braunschweig, Holger
T1  - cAAC‐stabilisierte 9,10‐Diboraanthracene – offenschalige Singulettbiradikale
JF  - Angewandte Chemie
N2  - Geringe HOMO-LUMO-Abstände und eine hohe Ladungsträgermobilität prädestinieren die höheren Acene für Anwendungen im Bereich der Organoelektronik. Die Leistungsfähigkeit derartiger Verbindungen steigt hierbei dramatisch mit der Anzahl anellierter Benzolringe. Größere Acenmengen sind synthetisch bisher jedoch nur für Acene bis Heptacen verlässlich zugänglich. Theoretischen Studien zufolge besitzen (Oligo)acene offenschalige Singulettbiradikal- und (Poly)acene polyradikalische Grundzustände. Eindeutige experimentelle Belege für diese Vorhersagen sind hingegen äußerst selten. Durch den Einbau von zwei Boratomen in das Anthracengrundgerüst 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-Grundzuständen.
KW  - Acene
KW  - Bindungsaktivierung
KW  - Biradikale
KW  - Bor
KW  - Heterocyclen
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-218582
VL  - 132
IS  - 43
SP  - 19502
EP  - 19507
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Nees, Samuel
A1  - Kupfer, Thomas
A1  - Hofmann, Alexander
A1  - Braunschweig, Holger
T1  - Stabilisierung planarer Cyclopenten‐4‐yl‐Kationen durch Hyperkonjugation und π‐Delokalisierung
JF  - Angewandte Chemie
N2  - Theoretischen Untersuchungen zufolge stellt das planare Cyclopenten-4-yl-Kation das energetisch ungünstigste 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 überfrachteter 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 Molekülorbitale (MOs), der Anisotropie der induzierten Stromdichte (ACID) sowie verschiedener Aromatizitätsdeskriptoren deuten hierbei auf ein hohes Maß an Delokalisierung und π-Aromatizität in diesen Systemen hin, was einer klassischen Beschreibung grundlegend widerspricht. Unsere Cyclopenten-4-yl-Kationen gehören somit zu den wenigen Beispielen aromatischer Carbocyclen, in denen eine Delokalisierung der π-Elektronen über gesättigte sp\(^{3}\)-Kohlenstoffatome hinweg beobachtet wird.
KW  - ACID
KW  - Carbokationen
KW  - Cyclopenten-4-yl-Kation
KW  - Hyperkonjugation
KW  - π-Aromatizität
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-218456
VL  - 132
IS  - 42
SP  - 18971
EP  - 18978
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Nees, Samuel
A1  - Kupfer, Thomas
A1  - Hofmann, Alexander
A1  - Braunschweig, Holger
T1  - Planar Cyclopenten‐4‐yl Cations: Highly Delocalized π Aromatics Stabilized by Hyperconjugation
JF  - Angewandte Chemie International Edition
N2  - 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.
KW  - ACID
KW  - carbocations
KW  - cyclopenten-4-yl cation
KW  - hyperconjugation
KW  - π aromaticity
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-218358
VL  - 59
IS  - 42
SP  - 18809
EP  - 18815
ER  -