Stabilisering af borafluorenanionen med carbener

Inkorporeringen af ​​bor i polycykliske aromatiske kulbrintesystemer fører til interessante kromofore og fluorescerende materialer til optoelektronik, inklusive organiske lysemitterende dioder (OLEDS) og felteffekttransistorer, samt polymerbaserede sensorer. I journalen Angewandte Chemie , et forskerhold har nu introduceret en ny anionisk organoboranforbindelse. Syntese af borafluoren lykkedes ved brug af carbener.

Borafluoren er en særlig interessant borholdig byggesten. Det er et system af tre carbonringe, der er forbundet ved kanterne:to seks-leddede og en central femleddet ring, hvis frie spids er boratomet. Selvom det er neutralt, radikal, og kationiske (positivt ladede) borafluorenforbindelser er ret nemme at fremstille, der har været få eksempler på anioniske (negativt ladede) borafluorenforbindelser til dato. Bedre forståelse af deres kemi er vigtig for fremskridt inden for redoxafhængige applikationer og kan føre til nye materialer med unikke bindinger eller optiske egenskaber. Imidlertid, den relativt høje reaktivitet af borafluorenanioner gør deres syntese udfordrende. Et hold ledet af Robert J. Gilliard, Jr. ved University of Virginia Charlottesville, USA) og David J. D. Wilson ved Latrobe University (Melbourne, Australien) er nu lykkedes med isoleringen og strukturel karakterisering af disse undvigende anioner.

Udgangspunktet for deres nye syntese er 9-brom-9-borafluoren, som har et bromatom knyttet til sit boratom. Dette er behandlet med et meget stærkt reduktionsmiddel (kaliumgrafit, natriumnaphthalenid, eller lithiumnaphthalenid) i nærværelse af specielle carbener (organiske forbindelser med et divalent carbonatom og et frit elektronpar). De anioniske borafluorener, der dannes i reduktionen, stabiliseres af carbenerne.

Som holdet demonstrerede, carben-borafluoren-anionerne kan også bruges som kemiske byggesten. Dette gør det muligt at fremstille nye forbindelser, som ellers ikke er tilgængelige med tidligere kendte udgangsmaterialer. For eksempel, forbindelser med bindinger mellem bor og guld, selen, eller germanium blev genereret. Reaktion med en diketon førte til en ringlukning og binding af boratomet til begge ketonoxygener, danner det, der er kendt som en spirocyklisk borforbindelse.