Tris (pentafluorofenil) borano - Tris(pentafluorophenyl)borane
boron-2D-skeletal.png)
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boron-3D-vdW.png)
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| Nomes | |
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Nome IUPAC preferido
Tris (pentafluorofenil) borano |
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| Outros nomes
Perfluorotrifenil
boro Tris (pentafluorofenil) boro |
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| Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol )
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| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard |
100.101.316 
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PubChem CID
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| UNII | |
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Painel CompTox ( EPA )
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| Propriedades | |
| C 18 F 15 B | |
| Massa molar | 511,98 g / mol |
| Aparência | sólido incolor |
| Ponto de fusão | 126 a 131 ° C (259 a 268 ° F; 399 a 404 K) |
| aduto de formulários | |
| Estrutura | |
| planar trigonal | |
| 0 D | |
| Perigos | |
| Frases R (desatualizado) | R36 / 37/38 |
| Frases S (desatualizado) | S26 S36 |
| Compostos relacionados | |
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Compostos relacionados
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Trifenilborano (C 6 H 5 ) 3 B BF 3 |
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Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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 verificar (o que é ?)
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| Referências da Infobox | |
Tris (pentafluorofenil) borano , às vezes referido como "BCF", é o composto químico (C 6 F 5 ) 3 B. É um sólido branco volátil. A molécula consiste em três grupos pentafluorofenil ligados em uma "roda de pás" a um átomo central de boro ; o núcleo BC 3 é plano . Foi descrito como o “ ácido de Lewis ideal ” devido à sua alta estabilidade térmica e à relativa inércia das ligações BC. Compostos de boro substituídos por flúor relacionados, tais como aqueles contendo grupos B-CF 3 , se decompõem com a formação de ligações BF. O tris (pentafluorofenil) borano é termicamente estável a temperaturas superiores a 200 ° C, resistente ao oxigênio e tolerante à água.
Preparação
Tris (pentafluorofenil) borano é preparado usando um reagente de Grignard derivado de bromopentafluorobenzeno :
- 3 C 6 F 5 MgBr + BCl 3 → (C 6 F 5 ) 3 B + 3MgBrCl
Originalmente, a síntese empregava C 6 F 5 Li, mas este reagente pode detonar com eliminação de LiF.
Estrutura
A estrutura do tris (pentafluorofenil) borano (BCF) foi determinada por difração de elétrons de gás. Ele tem um arranjo semelhante a uma hélice de seus três grupos pentafluorofenil com um ângulo de torção de 40,6 (3) ° para o desvio desses grupos de um arranjo hipoteticamente plano. Comparado com um ângulo de torção de 56,8 (4) ° para tris (perfluoro-para-tolil) borano (BTolF), que é um ácido de Lewis mais forte do que BCF, isso mostra que há alguma deslocalização da densidade de elétrons dos átomos de para-flúor ao átomo de boro que reduz sua acidez.
Acidez de Lewis
A propriedade mais notável desta molécula é sua forte acidez de Lewis . Sua força ácida de Lewis, conforme quantificada pelas constantes de equilíbrio experimental, é 7 ordens de magnitude maior do que a do trifenilborano estruturalmente análogo . Medições experimentais de equilíbrio, seu valor de AN ( método de Gutmann-Beckett ), bem como cálculos químicos quânticos, todos indicam que a acidez de Lewis de B (C 6 F 5 ) 3 é ligeiramente inferior à de BF 3 e significativamente reduzida em comparação com BCl 3 . B (C 6 F 5 ) 3 forma um aducto de Lewis forte com água, que se mostrou ser um ácido de Brønsted forte com uma acidez comparável ao ácido clorídrico (em acetonitrila). Em conseqüência, mesmo traços de umidade são capazes de desativar B (C 6 F 5 ) 3 e a atividade catalítica remanescente pode ser apenas devido à acidez de Brønsted do aduto de água.
Aplicações em catálise
Em uma aplicação (C 6 F 5 ) 3 B forma ânions não coordenadores removendo ligantes aniônicos de centros de metal. Ilustrativo é uma reação que dá origem a catalisadores de polimerização de alceno, onde tris (pentafluorofenil) boro é usado como um ativador ou cocatalisador :
- (C 6 F 5 ) 3 B + (C 5 H 5 ) 2 Zr (CH 3 ) 2 → [(C 5 H 5 ) 2 ZrCH 3 ] + [(C 6 F 5 ) 3 BCH 3 ] -
Neste processo, o grupo metil fortemente coordenado se transfere para o boro para expor um local reativo no zircônio. A espécie zirconoceno catiônica resultante é estabilizada pelo ânion borano não coordenador. O local exposto no zircônio permite a coordenação de alcenos , após o que a inserção migratória no ligante de carbono-metila restante dá origem a um ligante de propila; esse processo continua resultando no crescimento de uma cadeia de polímero. Este reagente levou ao desenvolvimento de espécies imobilizadas de catalisador / ativador; onde o catalisador / ativador é imobilizado em um suporte inorgânico inerte, como a sílica .
Tris (pentafluorofenil) borano também é capaz de abstrair hidreto para dar [(C 6 F 5 ) 3 BH] - , e catalisa a hidrossililação de aldeídos. Caso contrário, (C 6 F 5 ) 3 B se liga a uma ampla gama de bases de Lewis, mesmo as fracas. O composto é higroscópico, formando o tri-hidrato [(C 6 F 5 ) 3 BOH 2 ] (H 2 O) 2 , em que uma água está coordenada com o boro e as outras duas águas são ligadas por hidrogênio à água coordenada.
Os compostos relacionados são halogenetos de pentafluorofenil boro.
Par frustrado de Lewis
O tris (pentafluorofenil) borano é um reagente chave que conduz ao conceito de pares de Lewis frustrados . A combinação de BCF e fosfinas básicas volumosas, como triciclohexilfosfina (PCy 3 ) cliva H 2 :
- (C 6 F 5 ) 3 B + PCy 3 + H 2 → (C 6 F 5 ) 3 BH - + HPCy 3 +
Muitas fosfinas, boranos e substratos relacionados participam de reações relacionadas.
Outras reações
(C 6 F 5 ) 3 B foi usado para preparar um composto contendo uma ligação Xe-C:
- (C 6 F 5 ) 3 B + XeF 2 → [C 6 F 5 Xe] + [(C 6 F 5 ) 2 BF 2 ] -
Após a reação com pentafluorofenil- lítio , o sal do ânion não coordenante lítio tetraquis (pentafluorofenil) borato é formado.
- (C 6 F 5 ) 3 B + C 6 F 5 Li → Li [(C 6 F 5 ) 4 B]
B (C 6 F 5 ) 3 reage com di mesitilfosfina para dar o zwitteriônico fosfônico-boronato (mes = C 6 H 2 Me 3 ):
- (C 6 F 5 ) 3 B + mes 2 PH → (C 6 F 5 ) 2 B (F) -C 6 F 4 -P (H) mes 2
Este sal zwitteriónico pode ser convertido a um sistema que se liga reversivelmente molecular H 2 :
- (C 6 F 5 ) 2 B (F) -C 6 F 4 -P (H) mes 2 + Me 2 SiHCl → (C 6 F 5 ) 2 B (H) -C 6 F 4 -P (H) mes 2 + Me 2 SiFCl
- (C 6 F 5 ) 2 B (H) -C 6 F 4 -P (H) mes 2 → (C 6 F 5 ) 2 B-C 6 F 4 -Pmes 2 + H 2
Referências
Leitura extra
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Lawson, James R .; Melen, Rebecca L. (3 de fevereiro de 2017). "Tris (pentafluorophenyl) borane and Beyond: Modern Advances in Borylation Chemistry" . Química Inorgânica . 56 (15): 8627–8643. doi : 10.1021 / acs.inorgchem.6b02911 . PMID 28157303 .
