Functionalized fluorinated carba-closo-borates and related boron clusters synthesis and reactivity of polyfluorinated boron cluster compounds

• Applicant: Professor Dr. Maik Finze
• Subject Area: Inorganic Molecular Chemistry - Synthesis and Characterisation
• Term: from 2009 to 2017
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 135720788

• Final Report Year: 2017

Final Report Abstract

Carba-closo-dodecabor-Cluster sind von wachsendem Interesse als schwach koordinierende Anionen, als Bausteine für Liganden und als elektronisch aktive Materialien für Batterien und elektronische Bauteile. Dementsprechend wichtig sind detaillierte Kenntnisse über die elektronischen und chemischen Eigenschaften dieser Substanzklasse. Ferner ist die Verfügbarkeit, d. h. die Zugänglichkeit, eine wesentliche Voraussetzung für die Verwendung solcher Anionen, sei es in der Grundlagenforschung oder in Anwendungen. Zu diesen Aspekten hat dieses Projekt wesentliche Beiträge geliefert. Das wichtigste Ergebnis ist dabei die neuartige Synthese zu polyhalogenierten {closo-1-CB11}-Clustern ausgehend von Isonitrilen und den mittlerweile leicht herzustellenden {closo-B11}-Clustern, insbesondere zu Salzen mit dem zuvor nicht zugänglichen [1-H2N-closo-1-CB11Cl11]– -Anion. Des Weiteren wurden Unterschiede zwischen fluorierten und nichtfluorierten {closo-B11}-Borclustern aufgezeigt. Bemerkenswert ist, dass sich in nahezu allen Fällen die besondere Reaktivität polyfluorierter Cluster nicht nur im Vergleich zu den nicht fluorierten, sondern auch zu den entsprechenden Clustern mit den schwereren Halogenen bestätigt findet. Die Studie zu den Koordinationseigenschaften der Dianionen [closo-1-CB11Hal11]2– (Hal = H, F, Cl, Br, I) ist ein Beispiel, das vergleichende Einblicke in diese Substanzklasse gibt.

Publications

• 1-Amino-2-fluoromonocarba-closo-dodecaborates: K[1-H2N-2-F-closo-1-CB11H10] and [Et4N][1-H2N-2-F-closo-1-CB11I10]. Z. Anorg. Allg. Chem. 2010, 636, 1538–1542
  M. Finze, J. A. P. Sprenger
  
• Salts of the 1-Cyanocarba-closo-dodecaborate Anions [1-NC-closo-1-CB11X11]‒ (X = H, F, Cl, Br, I). Dalton Trans. 2010, 39, 2708–2716
  J. A. P. Sprenger, M. Finze, B. B. Schaack
  
• Salts of the Lewis-Acidic Dianion [Hg(closo-1-CB11F11)2]2‒: Coordination of Acetonitrile and Water. Inorg. Chem. 2011, 50, 3186–3188
  A. Himmelspach, M. Zähres, M. Finze
  
• Mercury(II) Complexes of the Carba-closo-dodecaboranyl Ligands [closo-1-CB11X11]2− (X = H, F, Cl, Br, I). Organometallics 2012, 31, 1566−1577
  A. Himmelspach, J. A. P. Sprenger, J. Warneke, M. Zähres, M. Finze
  
• Carba-closo-dodecaborate Anions with Cluster Carbon‒Phosphorous Bonds. Z. Anorg. Allg. Chem. 2013, 639, 1134–1139
  M. Drisch, J. A. P. Sprenger, M. Finze
  
• Quantum-Chemical and Electrochemical Investigation of the Electrochemical Windows of Halogenated Carborate Anions. Chem. Eur. J. 2013, 9, 1784–1795
  R. T. Boeré, C. Bolli, M. Finze, A. Himmelspach, C. Knapp, T. L. Roemmele
  
• Synthesis, Characterization, and Selected Properties of 7- and 12-Ammoniocarba-closododecaboranes. Eur. J. Inorg. Chem. 2013, 134−146
  S. Z. Konieczka, A. Himmelspach, M. Hailmann, M. Finze
  
• Polyfluorinated carba-closo-dodecaboranes with amino and ammonio substituents bonded to boron. Dalton Trans. 2015, 44, 19576–19586
  S. Z. Konieczka, M. Drisch, K. Edkins, M. Hailmann, M. Finze
  
• Salts of the Dianions [Hg(12-X-closo-1-CB11H10)2]2− (X = I, C≡CH, C≡CFc, C≡CSiiPr3): Synthesis and Spectroscopic and Structural Characterization. Organometallics 2015, 34, 462–469
  A. Himmelspach, J. Warneke, M. Schäfer, M. Hailmann, M. Hailmann, M. Finze
  
• Identification of a neutral loss from precursor ions with nearly Gaussian-shaped isotopic patterns via inverted isotopic patterns of product ions. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2016, 30, 985–991
  J. Warneke, T. Dülcks, D. Kemken, M. Finze