Chelatisierte Diborene und ihre Diels‐Alder‐Reaktionen mit Dienen unter inversem Elektronenbedarf

Abstract

A doubly base-stabilized diborane based on a benzylphosphine linker was prepared by a salt elimination reaction between 2-LiC6H4CH2PCy2.Et2O and B2Br4. This compound was reduced with KC8 to its corresponding diborene, with the benzylphosphine forming a five-membered chelate. The diborene reacts with butadiene, 2-trimethylsiloxy-1,3-butadiene and isoprene to form 4,5-diboracyclohexenes, which interconvert between their 1,1-(geminal) and 1,2-(vicinal) chelated isomers. The 1,1-chelated diborene undergoes a halide-catalysed isomerisation into its thermodynamically favoured 1,2-isomer, which undergoes Diels-Alder reactions more slowly than the kinetic product. Cycloaddition reactions of unsaturated compounds are the most powerful tools for the synthesis of organic ring systems. [1] Almost a century has passed since the discovery of [4+2] cycloaddition reactions, [2] and a vast array of derivatives of this reaction is now known. While the majority of the research has naturally been confined to organic chemistry, inorganic chemists have often sought to extend these reactions to other main group elements (Scheme 1). In 1972, Roark et al. used anthracene and 1,4diphenyl-1,3-butadiene to trap a proposed fleeting disilene via Diels-Alder cycloadditions. [3] Although the subsequently discovered stable disilenes typically did not undergo reactions with butadienes, [4] a tetrasilyldisilene was reported to react with 2,3-dimethyl-1,3-butadiene to afford a [4+2]-cycloaddition product. [5] Diels-Alder reactions with digermenes followed a similar path, with 1,3-dienes initially being used to trap otherwise unstable R2Ge=GeR2 species. [6] These reactions were, however, often low yielding, and hampered by the propensity of disilenes and digermenes to dissociate into R2E: species. These inorganic Diels-Alder reactions could in some cases be reversed by pyrolysis (500-600 °C). [7] Ando and Tsumuraya then showed that the digermene Mes2Ge=GeMes2, which is stable enough to be observed in solution, reacts with 2,3-dimethyl-1,3-butadiene to give the digermacyclohexene product in good yield. [8] The equivalent reactions for group 13 doubly-bonded compounds have been significantly limited by the instability of RE=ER compounds. To the best of our knowledge, the only examples of [4+2]-cycloadditions of isolated group 13 dimetallenes are the reactions by Power and co-workers of the isolable terphenyl-substituted digallene ArGa=GaAr (Ar = 2,6-(2,6i Pr2C6H3)2C6H3) with cyclopentadiene and cycloheptatriene (Scheme 1). [9] The same group reported the trapping of the analogous dialumene, ArAl=AlAr, as its Diels-Alder adduct with toluene, [10] while analogous arene cycloaddition products have also been shown to act as sources of the dialumene unit for reactions with other substrates. [11] Related reactions of boronboron doubly-bonded compounds have never been reported. Scheme 1. Examples of Diels-Alder reactions of homoatomic main-group alkene derivatives.

Konstruktion linearer und verzweigter Tetraborane durch 1,1‐ und 1,2‐Diborierung von Diborenen

“…[14] Eine Umwandlung zwischen 5 und 6 ist mçglich, da das Erhitzen von 6 nach längerer Zeit (3 db ei 60 8 8C) zur Bildung von Spuren von 5 (< 5%)f ührt. [14] Eine Umwandlung zwischen 5 und 6 ist mçglich, da das Erhitzen von 6 nach längerer Zeit (3 db ei 60 8 8C) zur Bildung von Spuren von 5 (< 5%)f ührt.…”

“…[14] Dies kann dem Mangel an p-donierenden Substituenten an B1 zugeschrieben werden, da dieses Atom jetzt an drei trigonalen Boratomen gebunden ist. Die Zugabe von B(C 6 F 5 ) 3 in Benzol führte rasch zur Bildung von Me 3 P·B(C 6 F 5 ) 3 als weißer Niederschlag und zur sauberen Umsetzung zu einer neuen Spezies gemäßN MR-Spektroskopie.Allerdings deutete ein Hochfeldsignal im 11 B-NMR-Spektrum bei À36 ppm auf die Beibehaltung der Tr iborylboran-Phosphan-Einheit hin, während ein Tieffeldsignal bei 85 ppm auf die Anwesenheit eines dreifach koordinierten Borans wies.E ine Rçntgenstrukturanalyse an aus Benzol/Hexan-Lçsung gewonnenen Einkristallen bestätigte die Bildung von Verbindung 10 (Schema 4, Abbildung 2), bei der die Benzylphosphan-Gruppe zu einer 1,2-Konformation zurückgekehrt war, wodurch das Phosphan nun an dem zentralen Boratom (B1) koordiniert.…”

“…[14] Dies lag daran, dass der Arylsubstituent zu einer koplanaren Orientierung in Bezug auf die B-B-p-Bindung gezwungen wird, was den sterischen Anspruch reduziert. [14] Dies lag daran, dass der Arylsubstituent zu einer koplanaren Orientierung in Bezug auf die B-B-p-Bindung gezwungen wird, was den sterischen Anspruch reduziert.…”

“…[14] Dies lag daran, dass der Arylsubstituent zu einer koplanaren Orientierung in Bezug auf die B-B-p-Bindung gezwungen wird, was den sterischen Anspruch reduziert. Diese ist auch erheblich länger als die des entsprechenden Dibromdiborans (1.749(7) ), [14] was auf einen großen Einfluss der Bcat-Substituenten hindeutet. Diese ist auch erheblich länger als die des entsprechenden Dibromdiborans (1.749(7) ), [14] was auf einen großen Einfluss der Bcat-Substituenten hindeutet.…”

“…Eine plausible Erklärung ist, dass die Hyperkonjugation des B1ÀB2 s-bindenden Orbitals mit den leeren p-Orbitalen auf B3 und B4 eine Redu-zierung der B1-B2-Bindungsordnungv erursacht. Die B-P-Bindungsabstände von 5 und 6 fallen zwischen 1.94-1.95 ,u nd sind damit etwas kürzer als bei den kürzlich verçffentlichten Diboranen, welche Alkyl-Substituenten anstelle von Bcat-Einheiten besitzen (A und B,Schema 3, B-P = 1.96-2.00 ), [14] was auf Lewis-acidere Bor-Zentren hindeutet. [16] Die B1-B4-(1.680(3) ) und B2-B3-Abstände (1.66(1) )s ind im Vergleich mit anderen von Catechol abgeleiteten B(sp 2 )-B(sp 3 )-Bindungen auch leicht verkürzt.…”