Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Synthese und Reaktivitat niedervalenter borhaltiger Verbindungen der Oxidationsstufe +I, sowie der Darstellung eines neuen zweizähnigen Carbens. Von zentraler Bedeutung waren dabei Verbindungen aus der Substanzklasse der cAACs, die sowohl als stabilisierende Lewis-Basen der Diborene und Borylene zum Einsatz kamen, als auch das Grundgerüst des neuen Carbens bilden.
Zunächst stand die Synthese eines neuen Diborens im Fokus, wobei Cyclohexylsubstituenten am Pyrrolidingerust des cAACs verwendet wurden. Die Reaktivitätsstudien wurden anschließend am Diboren mit dem methylsubstituierten cAAC-Derivat durchgeführt. Dabei konnte neben der 1,2-Addition von Wasser die Insertion von Acetylen in die BB-Bindung, sowie die Spaltung durch die Reaktion mit diversen Aziden beobachtet werden. Darüber hinaus gelingt die vollständige Separierung beider Boratome in zwei getrennte Moleküle bei der Umsetzung mit Kohlenstoffdioxid in einer Reaktionssequenz aus [2+2]-Cycloaddition und -reversion.
Das dabei erhaltene Hydroborylen wurde im zweiten Teil der Arbeit hinsichtlich seiner Reaktivität untersucht. Gerade die Carbonylfunktionalität erlaubte hierbei den Zugang zu vielfältigen Reaktionsprodukten. Unter anderen kann der Carbonylsubstituent in ein Alkin oder ein Nitril überführt werden. Zudem kann die, aus der Übergangsmetall-Carbonylchemie bekannte, Fischer-Carben Synthese am Borylen reproduziert werden und stellt somit ein metallomimetisches Verhalten der Borylene zur Schau.
Der letzte Teil befasst sich mit der Darstellung eines zweizähnigen Carbenliganden, wobei der Nachweis des freien Carbens indirekt mittels Abfangreaktionen gelang. / The present work deals with the synthesis and reactivity of low-valent boron-containing compounds of oxidation state +I, as well as the preparation of a new bidentate carbene. Compounds from the substance class of cAACs were of central importance, since they were used both as stabilizing Lewis bases of the diborenes and borylenes and also represent the generic framework of the newly synthesised.
Firstly, this work focused on the synthesis of a new diborene using cyclohexyl substituents on the pyrrolidine residue of the cAAC. Reactivity studies were then performed on the diborene with the methyl-substituted cAAC. In addition to the 1,2-addition of water, the insertion of acetylene into the BB bond as well as the bond cleavage upon treatment with various azides was observed. Moreover, the complete separation of both boron atoms into two separate molecules succeeds upon reaction with carbon dioxide in a reaction sequence of [2+2]-cycloaddition and -reversion.
The hydroborylene obtained from the reaction with CO2 was investigated in the second part of the work with respect to its reactivity. The carbonyl functionality in particular allowed access to a wide range of structural motifs. Among others, the carbonyl substituent can be converted into an alkyne or a nitrile. In addition, the Fischer-Carben synthesis, known from transition metal carbonyl chemistry, can be reproduced on the borylene, thus exhibiting a metallomimetic behavior of the borylene.
The last part deals with the preparation of a bidentate carbene ligand, where the detection of the free carbene was achieved indirectly by means of trapping reactions.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-wuerzburg.de/oai:opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de:31760 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Härterich, Marcel |
| Source Sets | University of Würzburg |
| Language | deu |
| Detected Language | English |
| Type | doctoralthesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.de, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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