Englische Übersetzung des Titels: Syntheses of Heterodiborolanes and nido-Hexaboranes with the cluster atoms C2B3N, C2B3S, and C5B

Vorschau

PDF, Deutsch Download (2MB) | Nutzungsbedingungen

Abstract

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Synthese von nido-Hexaboranen mit den Gerüstatomen C2B3N, C2B3S und C5B. Während größere Aza- und Thiacarborane (n = 10 - 12) in der Literatur beschrieben werden und gut charakterisiert sind, kennt man von den kleineren Systemen nur weinige Beispiele (C2B3N und C2B3S), die zudem nur unvollständig untersucht sind. Der hier beschriebene Zugang zu dieser Gruppe der Heterocarborane erfolgt durch eine Hydroborierung von exocyclisch ungesättigten Heterodiborolanen. Sterisch anspruchsvolle Substituenten an den Boratomen setzen dabei die Reaktivität herab und ermöglichen die Entstehung von kristallinen, für Strukturuntersuchungen geeignete Verbindungen. Die einzelnen Schritte der Hydroborierung werden durch ab initio Rechnungen an leicht vereinfachten Modellsystemen nachvollzogen. Nido-Pentacarbahexaborane(6) sind bisher nur in Form von kationischen Derivaten oder als Donor in einem Metallkomplex bekannt. Bei den Reaktionen der niedrigvalenten Verbindungen Cp*2Si und Cp*Ga mit B2Cl4 entstehen durch Insertions- und Austauschprozesse verschiedene neutrale Produkte mit C5B-Substrukturen. Die Verbindung hapto5-Cp*B-BCl2SiCl3 wurde vollständig charakterisiert und ihre Konstitu-tion durch eine Kristallstrukturuntersuchung aufgeklärt. Ab initio Rechnungen rechtfertigen die Beschreibung der neuen Verbindungsklasse als Addukte des Borylens (Borandiyls) Cp*B: an ein Boran, z. B. BCl2SiCl3, wobei das Borylen als ein sehr starker, reiner sigma-Zweielektronen-Donor fungiert.

Übersetzung des Abstracts (Englisch)

This thesis deals with the synthesis of nido-hexaboranes with the cluster frameworks C2B3N, C2B3S, and C5B. While larger aza- and thiacarboranes (n = 10 - 12) are described in literature and have been fully characterized only a few examples of the smaller systems (C2B3N and C2B3S) are known but not completely studied. In this work these heterocarboranes are prepared by hydroboration of exocyclic unsaturated heterodiborolanes. By attaching bulky substituents to the boron atoms the reactivity is reduced and crystalline products suitable for X-ray crystallographic studies are obtained. By employing slightly simplified molecules the individual steps of the hydroboration reaction are modeled using ab initio calculation methods. Nido-pentacarbahexaboranes(6) are known as cationic derivatives or as a donor unit in a metal complex. Insertion and exchange processes during the reactions of the low-valent compounds Cp*2Si and Cp*Ga with B2Cl4 yield several neutral products with nido C5B substructures. The carborane hapto5-Cp*B-BCl2SiCl3 was completely characterized and its structure confirmed by X-ray crystallography. Ab initio calculations justify the description of the new class of compounds as adducts of the borylene (boranediyl) Cp*B: with a borane (here: BCl2SiCl3). The borylene acts as a very strong pure sigma-two-electron donor.