Manuel Weber

• Im Fokus der Dissertation stand die Synthese von Vorstufen (Imidazoliumsalze) für NHC-Liganden sowie die Umsetzung dieser Verbindungen zu N-heterocyclischen Carbenen unter Verwendung des Carba-closo-dodecaborat-Anions. Hierbei wurde der Cluster über die Position B12 oder B7 an das Stickstoffatome des Imidazols gebunden. Zur Synthese wurden unterschiedliche Routen ausgehend von \(Cs[12-I-closo-1-CB_{11}H_{11}]\) und \(12-PhI-closo-1-CB_{11}H_{11}\) sowie den entsprechenden 7-Isomeren untersucht und miteinander verglichen. Die isomerenreinenIm Fokus der Dissertation stand die Synthese von Vorstufen (Imidazoliumsalze) für NHC-Liganden sowie die Umsetzung dieser Verbindungen zu N-heterocyclischen Carbenen unter Verwendung des Carba-closo-dodecaborat-Anions. Hierbei wurde der Cluster über die Position B12 oder B7 an das Stickstoffatome des Imidazols gebunden. Zur Synthese wurden unterschiedliche Routen ausgehend von \(Cs[12-I-closo-1-CB_{11}H_{11}]\) und \(12-PhI-closo-1-CB_{11}H_{11}\) sowie den entsprechenden 7-Isomeren untersucht und miteinander verglichen. Die isomerenreinen Synthesen wurden hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile untersucht und so optimiert. Es wurden sowohl unsymmetrische Imidazoliumsalze mit dem Carba-closo-dodecaborat-Anion auf der einen Seite und Alkyl- oder Arylreste (Butyl, Methyl, Phenyl, p-Methoxyphenyl, p-Fluorphenyl-, Vinyl-, Benzyl- und Mesitylsubstituenten) als auch die symmetrische Variante mit zwei Carboranylcluster synthetisiert. Besonders hervorzuheben ist hierbei, dass die Synthese des Bis(1,3-Carboran-12-yl)imidazolatanions in einer Buchwald-Hartwig-Kreuzkupplungsreaktion durch Umsetzung der Reagenzien \(Cs[12-I-closo-1-CB_{11}H_{11}]\) und \(Cs[12-Imidazolyl-closo-1-CB_{11}H_{11}]\) durch 1 zu 1 Umsetzung miteinander reagiert haben. In den meisten bisher literaturbekannten und im Rahmen der Doktorarbeit untersuchten Buchwald-Hartwig-Kreuzkupplungsreaktionen sind 4-14 Äquivalente des Amins notwendig. Darüberhinaus erfordert das Amin häufig eine Aktivierung durch Umsetzung zu Lithiumorganylen. Dies war bei der Umsetzung von \(Cs[12-I-closo-1-CB_{11}H_{11}]\) mit \(Cs[12-Imidazolyl-closo-1-CB_{11}H_{11}] \) nicht notwendig und zeigt den starken elektronenschiebenden Effekt des Clusters auf. Die unsymmetrischen Imidazoliumsalze konnten durch Umsetzung mit n-Butyllithium zu C2-NHC-Derivate umgesetzt werden. Bei der Umsetzung des Bis(1,3-Carboran-12-yl)imidazolatanions bildete sich zunächst ein Gemisch aus dem C2- und C5-Isomer, des Weiteren ist anteilig auch die Deprotonierung am Clusterkohlenstoffatom aufgetreten.…
• The dissertation focused on the synthesis of precursors (imidazolium salts) for NHC ligands and the conversion of these compounds to N-heterocyclic carbenes using the carba-closo-dodecaborate anion. Here, the cluster was attached to the nitrogen atom of the imidazole via the B12 or B7 position. For synthesis, different routes starting from \(Cs[12-I-closo-1-CB_{11}H_{11}]\) and \(12-PhI-closo-1-CB_{11}H_{11}\) as well as the corresponding 7-isomers were investigated and compared. The isomerically pure syntheses were investigated with respect toThe dissertation focused on the synthesis of precursors (imidazolium salts) for NHC ligands and the conversion of these compounds to N-heterocyclic carbenes using the carba-closo-dodecaborate anion. Here, the cluster was attached to the nitrogen atom of the imidazole via the B12 or B7 position. For synthesis, different routes starting from \(Cs[12-I-closo-1-CB_{11}H_{11}]\) and \(12-PhI-closo-1-CB_{11}H_{11}\) as well as the corresponding 7-isomers were investigated and compared. The isomerically pure syntheses were investigated with respect to their advantages and disadvantages and thus optimised. Both asymmetric imidazolium salts with the carba-closo-dodecaborate anion on one side and alkyl or aryl residues (butyl, methyl, phenyl, p-methoxyphenyl, p-fluorophenyl, vinyl, benzyl and mesityl substituents) and the symmetric variant with two carboranyl clusters were synthesised. Of particular note here is that the synthesis of the bis(1,3-carboran-12-yl)imidazolate anion was achieved in a Buchwald-Hartwig cross-coupling reaction by reacting the reagents \(Cs[12-I-closo-1-CB_{11}H_{11}]\) and \(Cs[12-imidazolyl-closo-1-CB_{11}H_{11}]\) by 1 to 1 reaction. In most of the Buchwald-Hartwig cross-coupling reactions known so far in the literature and investigated in the doctoral thesis, 4-14 equivalents of the amine are required. Furthermore, the amine often requires activation by conversion to lithium organyls. This was not necessary in the reaction of \(Cs[12-I-closo-1-CB_{11}H_{11}]\) with \(Cs[12-imidazolyl-closo-1-CB_{11}H_{11})\), demonstrating the strong electron-pushing effect of the cluster. The unsymmetrical imidazolium salts could be converted to C2-NHC derivatives by reaction with n-butyllithium. During the reaction of the bis(1,3-carboran-12-yl)imidazolate anion, a mixture of the C2 and C5 isomer was initially formed, and furthermore, deprotonation also occurred proportionally at the cluster carbon atom.…