Benzoboriren: Ein Ausgangspunkt zu Metallaboraaromaten und Diazaborol-anellierten Borolen

• Antragsteller: Professor Dr. Qing Ye
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 520987585

Benzoboriren, ein formaler Borylen-Benzin-Komplex, weist einen 2π-Hückel-aromatischen Borirenring auf, der mit einem 6π-Hückel-aromatischen Benzolring anelliert ist und somit eine faszinierende 6π-2 π-bicyclische und Plattform mit hoher Ringspannung bildet. Die Synthese isolierbarer Benzoborirene in der Lösungsphase stellt eine große Herausforderung dar, die bis vor kurzem noch nicht angegangen wurde. Unser Labor hat die erste erfolgreiche Synthese durch die Zr-B-Austauschreaktion zwischen einem η2-Benzin-Zirkonocen-Komplex und einem Amino(dihalogen)boran berichtet. In diesem Projekt beabsichtigen wir, diesen synthetischen Ansatz anzuwenden, um eine Vielzahl von Benzoborirenen durch Variation der Substituenten des Benzin-Zwischenprodukts und des exozyklischen Substituenten am Bor zu synthetisieren (Teilprojekt A). Die Anreicherung der Benzoboriren-Familie ist besonders dringlich, da dies für die Bewertung der sterischen und elektronischen Wirkung der Substituenten auf die Aromatizität, Struktur und Reaktivität von wesentlicher Bedeutung ist. Andererseits zeichnen sich Metalllaaromaten und Diboraaromaten durch zahlreiche faszinierende Aspekte aus, die sich von den grundlegenden Konzepten (z.B. Hückel/Möbius-Aromatizität, Antiaromatizität, Lewis-Acidität) über die reichhaltige Reaktionschemie bis hin zu potenziellen Anwendungen in der Katalyse und Materialwissenschaft erstrecken. Die Chemie der Metallaboraaromaten ist jedoch noch ein lückenhaftes Gebiet. Unsere vorläufigen Ergebnisse zeigen die Anwendung von Benzoborolen bei der Synthese eines Zr,B-9,10-Anthracen-Komplexes, bei dem die CH-Einheiten an der 9- und 10-Position von Anthracen jeweils durch ein trikoordiniertes Bor bzw. ein Zirkonocen-Fragment ersetzt werden. In diesem Projekt zielen wir darauf ab, die Metallaboraaromaten-Chemie zu initiieren, indem wir die Synthesestrategie für das B,Zr-9,10-Anthracen anwenden bzw. modifizieren. Die Bindungssituationen, die Aromatizität, die physikalischen Eigenschaften und die Reaktivität, insbesondere im Zusammenhang mit der Aktivierung kleiner Moleküle, werden systematisch untersucht (Teilprojekt B). Außerdem haben wir in einer Vorstudie die Synthese von Benzoborol-Diamid-Komplexen aus Benzoboriren nachgewiesen. In diesem Projekt nutzen wir die Diamidkomplexe, um die bisher unbekannten Diazaborol-anellierten Borole zu synthetisieren. Die Auswirkungen der Anellierung auf die Antiaromatizität, die Lewis-Säure, die Elektrochemie und die photophysikalischen Eigenschaften werden untersucht (Teilprojekt C).

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: China (Hongkong)
• Kooperationspartner: Professor Dr. Zhenyang Lin