Summary

Bir Triphosphenium Bromür Tuz Hazırlanması ve Tepkime: Fosfor A Rahat ve kararlı Kaynak (I)

Published: November 22, 2016
doi:

Summary

The synthesis of a triphosphenium bromide salt is described and its use as a P+ transfer agent is outlined by reactions with an N-heterocyclic carbene and an anionic bisphosphine, yielding an NHC-stabilized P(I) cation and a P(I) containing zwitterion, respectively.

Abstract

Biz burada bir triphosphenium bromür tuzu optimize sentezini sunuyoruz. Yanı sıra, çok yönlü bir metatez reaktifi olmaktan bu alışılmadık stabil, düşük değerli fosfor-içeren bileşik yararlı bir U + transfer maddesi olarak görev yapar. Geleneksel yöntemler ulaşmak için kullanılan farklı fosfor, genellikle piroforik fosfor ihtiva eden öncüler (beyaz fosfor, tris (trimetilsilil) fosfin gibi) ya da sert bir indirgeyici maddeler (alkali metaller, potasyum grafit, vb) gerektiren türleri, mevcut düşük koordinatı yaklaşım piroforik veya patlayıcı reaktif içermez ve temel hava içermeyen sentetik eğitim lisans öğrencileri tarafından mükemmel verimler büyük ölçeklerde (> 20 g) yapılabilir. bromür karşı iyon hali hazırda arzu edilen özellikleri ve reaktivitelere sahip malzeme elde etmek için, tipik bir tuzu metatez reaktifler kullanılarak bu (burada tarif edilen) tetrafenil borat gibi diğer anyonlar ile değiştirilir. Bu U + transferi a çok yönlülükpproach kolaylıkla sırasıyla zwitteryonu içeren bir NHC stabilize fosfor (I) 'in katyon ve bir fosfor (I) elde etmek üzere, nötr bisfosfin yerinden her biri, bir N-heterosiklik karben ve bir anyonik bisfosfin, bu triphosphenium öncülerinin reaksiyonlar ile örneklendirilir .

Introduction

Alışılmışın dışında düşük oksidasyon veya değerlik devletler, ana grup elementlerinin kimyası son yirmi yılda önemli bir ilgi alanı olmuştur. 1 Kenara kendilerine özgü yapıştırma ve yapısından kaynaklanan temel faiz, bu tür bileşikler genellikle çok farklı reaktiviteleri görüntüler onların daha tipik oksidasyon devlet karşıtları bu. Bu anlamda, daha karmaşık ana grup eleman içeren malzemelerin oluşturmak için reaktifler olarak önemli bir potansiyele sahiptir.

Molekülleri içeren düşük değerlikli fosfor bir dönüm noktası sınıfı ilk 1980'lerde Schmidpeter tarafından rapor edilmiştir "triphosphenium" katyonlar bulunmaktadır. 2 daha kararlı varyantlar bir inşa ile Bu iyonlar, iki fosfonyo sübstitüent ile lige bir dicoordinate fosfor (I) iyonu özelliği . kenetleme çerçevesi 3,4 Grubumuz triphosphenium halit tuzları sentezini optimize 5 var 7 ve vardırBu kararlı bileşikler, çok yönlü bir U + aktarım fosfor (I) 'in kontrol sentezi için yararlı olan maddeleri ihtiva-eden oligomerler, 8 zitteriyonları, 9 ve phosphamethine siyanin boyalar olduğu. 10,11 bu bileşiklerin özgün sentez genellikle tehlikeli fosfor içeren sergiledi reaktifleri ihtiva-eden ve / veya yüksek indirgeyici koşullar, biz sunuyoruz kontrollü rota güvenli, P-atom, verimli ve kullanışlı. boyalar olarak kullanılabilen yüksek saflıkta malzeme yöntem sonuçlar, geçiş metali kompleksleri ve daha karmaşık fosfor içeren türler için ön-ligandları.

Protocol

Not: döteryumlanmış çözücülerdir gereklidir ve tüm diğer solvenler Grubbs' tipi sütun 12, bir dizi üzerinde kurutuldu ve kullanımdan önce gazdan arındırılmıştır zaman literatür prosedürüne göre kurutulmuştur. Potasyum 1,2,4-tris (difenilfosfino) siklopentadien [K] [(pH 2 M) 3 Cı 5H 2] ve N-heterosiklik karben 1,3,4,5-tetramethylimidazole-2-iliden (Me NHC Me ) literatür prosedürlerine göre sentezlendi ve ikinci ku…

Representative Results

Düşük değerli fosfor (I) 'in kaynağı içeren bir stabil bir tuzu ([dppeP] [Br]) fazla sikloheksen varlığında difenilfosfinoetan (DPPE) için PBr3 eklenerek kolayca (Şekil 1) sentezlenebilir 6. Reaksiyonun işlemleri ile, 31P NMR spektrumlan anlamlı -220 ppm korumalı bir üçlü sinyalinin varlığını ve 50 ppm'de çiftli sinyal gösterir. Çekirdekleri arasındaki güçlü bağlantı 500 …

Discussion

Kristal yapı ve çok çekirdekli NMR (31P, 1H ve 13 C) bağlantı doğrulamak için bildirilen tüm ürünler için elde edilmiştir. Elektrosprey iyonizasyon kütle spektrometrisi katyonları varlığını doğrulamak için kullanıldı ve element analizi örneklerin analitik saflıkta teyit etmek için kullanıldı.

Tüm reaksiyonlar ya da ayrışma ürünleri ve yan ürünleri beklenmedik oluşmasını sağlamak için bir hava ve kuru bir ortamda yapılı…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

The authors thank the Natural Sciences and Engineering Research Council (NSERC) of Canada and the Canada Foundation for Innovation (CFI) for funding and scholarship support.

Materials

bis(diphenyl)phosphino ethane (dppe) Strem 1663-45-2 98% Stored in gloved box, used as is. 
Anhydrous Dichloromethane (DCM) Sigma Aldrich 270997 Purified through solvent purification system, or standard methods
Anhydrous Cyclohexene  Sigma Aldrich 29240 Dried over calcium hydride and distilled. 
Phosphorus Tribromide (PBr3) Sigma Aldrich 157783 99% Stored in glove box, used as is. Air sensitive
Anyhydrous Tetrahydrofuran (THF) Sigma Aldrich 401757 Purified through solvent purification system, or standard methods
Methylene Chloride-D2 (CD2Cl2) Sigma Aldrich DLM-23-25 Dried over phosphorus pentoxide, vacuum transferred or distilled
Acetonitrile Alfa Aesar 5/8/1975 Stored in glove box, used as is
Sodium Tetraphenylborate Sigma Aldrich T25402 Stored in glove box, used as is
Anyhydrous Diethyl Ether  Sigma Aldrich 673811 Purified through solvent purification system, or standard methods
Anhydrous Pentane Sigma Aldrich 236705 Purified through solvent purification system, or standard methods

Referenzen

  1. Macdonald, C. L. B., Ellis, B. D., Swidan, A. Low-Oxidation-State Main Group Compounds. Encyclopedia of Inorganic and Bioinorganic Chemistry. , (2011).
  2. Coffer (née Monks), P. K., Dillon, K. B. Cyclic triphosphenium ions and related species. Coord. Chem. Rev. 257 (5-6), 910-923 (2013).
  3. Schmidpeter, A., Lochschmidt, S. New Products from PCl3, P(NMe2)3, and AlCl3. Angew. Chem. Internat. Ed. in Engl. 25 (3), 253-254 (1986).
  4. Schmidpeter, A., Lochschmidt, S., Karaghiosoff, K., Sheldrickb, W. S. Triphosphane-l,3-di-ium Ions. J. Chem. Soc. Chem. Commun. , 1447-1448 (1985).
  5. Ellis, B. D., Carlesimo, M., Macdonald, C. L. B. Stabilised phosphorus(I) and arsenic(I) iodide: readily-synthesised reagents for low oxidation state main group chemistry. Chem. Commun. 15 (15), 1946-1947 (2003).
  6. Norton, E. L., Szekely, K. L. S., Dube, J. W., Bomben, P. G., Macdonald, C. L. B. A convenient preparative method for cyclic triphosphenium bromide and chloride salts. Inorg. Chem. 47 (3), 1196-1203 (2008).
  7. Ellis, B. D., Macdonald, C. L. B. Phosphorus(I) iodide: a versatile metathesis reagent for the synthesis of low oxidation state phosphorus compounds. Inorg. Chem. 45 (17), 6864-6874 (2006).
  8. Kosnik, S. C., Farrar, G. J., Norton, E. L., Cooper, B. F. T., Ellis, B. D., Macdonald, C. L. B. Low-Valent Chemistry: An Alternative Approach to Phosphorus- Containing Oligomers. Inorg. Chem. 11 (53), 13061-13069 (2014).
  9. Kosnik, S. C., Macdonald, C. L. B. A zwitterionic triphosphenium compound as a tunable multifunctional donor. Dalton Trans. 45 (14), 6251-6258 (2016).
  10. Binder, J. F., Swidan, A., Tang, M., Nguyen, J. H., Macdonald, C. L. B. Remarkably stable chelating bis-N-heterocyclic carbene adducts of phosphorus(I) cations. Chem. Commun. 51 (36), 7741-7744 (2015).
  11. Binder, J. F., Corrente, A. M., Macdonald, C. L. B. A simple route to phosphamethine cyanines from S,N-heterocyclic carbenes. Dalton Trans. 45 (5), 2138-2147 (2016).
  12. Pangborn, A. B., Ma Giardello, ., Grubbs, R. H., Rosen, R. K., Timmers, F. J. Safe and Convenient Procedure for Solvent Purification. Organometallics. 15 (5), 1518-1520 (1996).
  13. Smaliy, R. V., Beaupérin, M., et al. Hexaphosphine: A multifaceted ligand for transition metal coordination. Eur. J. Inorg. Chem. (9), 1347-1352 (2012).
  14. Klebach, T. C., Lourens, R., Bickelhaupt, F. Synthesis of mesityldiphenylmethylenephosphine: a stable compound with a localized phosphorus:carbon bond. J. Amer. Chem. Soc. 100 (15), 4886-4888 (1978).
  15. Alcarazo, M. α-Cationic Phosphines: Synthesis and Applications. Chem. Eur. J. 20 (26), 7868-7877 (2014).

Play Video

Diesen Artikel zitieren
Kosnik, S. C., Binder, J. F., Nascimento, M. C., Macdonald, C. L. B. Preparation and Reactivity of a Triphosphenium Bromide Salt: A Convenient and Stable Source of Phosphorus(I). J. Vis. Exp. (117), e55021, doi:10.3791/55021 (2016).

View Video