إعداد والتفاعلية من Triphosphenium بروميد الملح: والمصدر مريحة ومستقرة من الفوسفور (I)
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
نقدم هنا توليف الأمثل من ملح بروميد triphosphenium. وبصرف النظر عن كونه وصفت الابدال والاحلال كاشف تنوعا، وتعمل هذه تحتوي على التكافؤ المنخفض الفوسفور مركب مستقر على غير العادة كعامل مفيد نقل P +. على عكس الطرق التقليدية المستخدمة للوصول المنخفضة للتنسيق الأنواع الفوسفور التي تتطلب عادة السلائف السريعة الاشتعال التي تحتوي على الفوسفور (الفوسفور الأبيض، تريس (trimethylsilyl) الفوسفين، وما إلى ذلك)، أو الاختزال القاسي (الفلزات القلوية، الجرافيت البوتاسيوم، الخ)، والحالي لا تنطوي على نهج الكواشف قابلة للإشتعال أو الإنفجار والذي يمكن القيام به في المقاييس الكبيرة (> 20 غ) في عوائد ممتازة من قبل الطلاب الجامعيين مع التدريب الصناعي الأساسي خالية من الهواء. يتم تبادل أيون البروميد مكافحة بسهولة مع الأيونات الأخرى مثل بورات tetraphenyl (الموصوفة هنا) باستخدام نموذجية الكواشف الملح وصفت الابدال والاحلال للحصول على مواد ذات خصائص ونشاطية المطلوب. براعة هذه P + نقل لويتمثل pproach من ردود الفعل من هذه السلائف triphosphenium مع carbene N-الحلقية غير المتجانسة وbisphosphine أنيونية، كل واحدة منها تهجير بسهولة bisphosphine محايدة لإعطاء الفوسفور (I) الموجبة استقرت NHC والفوسفور (I) التي تحتوي على كهرل مذبذب على التوالي .
Introduction
وقد كيمياء عناصر المجموعة الرئيسية في أكسدة أو التكافؤ الدول منخفضة بشكل غير عادي مساحة اهتماما كبيرا خلال العقدين الماضيين. 1 وبصرف النظر عن المصالح الجوهرية الناشئة عن الترابط فريدة من نوعها وبنية، هذه المركبات في كثير من الأحيان عرض نشاطية التي تختلف كثيرا عن تلك العملات حالة الأكسدة أكثر نموذجية بهم. في هذا المعنى، وأنها توفر فرصا هائلة في الكواشف لبناء المزيد من المواد جماعة عنصر يحتوي على أهم المعقدة.
وهناك فئة المعلم من الفوسفور التكافؤ منخفض تحتوي على جزيئات هي الكاتيونات "triphosphenium" التي نشرتها اولا Schmidpeter في 1980s. 2 هذه الأيونات ميزة dicoordinate الفوسفور (I) أيون ligated من قبل اثنين من بدائل phosphonio، مع المتغيرات أكثر استقرارا بنيت من . مخلبية الإطار تمت الأمثل 3،4 لدينا مجموعة من توليفات للأملاح هاليد triphosphenium 5-7 وديهأثبتت أن هذه المركبات المستقرة هي تنوعا وكلاء نقل P + التي هي مفيدة لتركيب رقابة من الفوسفور (I) المحتوية الأوليغومرات، 8 أيون مزدوج و 9 و phosphamethine cyanine الأصباغ. 10،11 في حين أن التوليفات الأصلية من هذه المركبات غالبا ما تنطوي على الفوسفور خطيرة المحتوية على المواد الكيميائية و / أو خفض درجة عالية من الظروف، والطريق تسيطر نقدم غير آمنة وفعالة P-الذرة، ومريحة. نتائج الأسلوب في المواد عالية النقاء التي يمكن استخدامها في الأصباغ، بروابط للمجمعات المعادن الانتقالية والسلائف عن الأنواع التي تحتوي على الفوسفور أكثر تعقيدا.
Protocol
Representative Results
Discussion
تم الحصول على هياكل الكريستال وNMR متعددة النووية (31 P، 1 ه، و 13 C) لجميع المنتجات وذكرت لتأكيد الاتصال. وقد استخدم Electrospray التأين الطيف الكتلي لتأكيد وجود الكاتيونات وكان يستخدم تحليل العناصر لتأكيد نقاء التحليلي للعينات.
<p class="jove_content" style=";text-align:right;di…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
- Macdonald, C. L. B., Ellis, B. D., Swidan, A. Low-Oxidation-State Main Group Compounds. Encyclopedia of Inorganic and Bioinorganic Chemistry. , (2011).
- Coffer (née Monks), P. K., Dillon, K. B. Cyclic triphosphenium ions and related species. Coord. Chem. Rev. 257 (5-6), 910-923 (2013).
- Schmidpeter, A., Lochschmidt, S. New Products from PCl3, P(NMe2)3, and AlCl3. Angew. Chem. Internat. Ed. in Engl. 25 (3), 253-254 (1986).
- Schmidpeter, A., Lochschmidt, S., Karaghiosoff, K., Sheldrickb, W. S. Triphosphane-l,3-di-ium Ions. J. Chem. Soc. Chem. Commun. , 1447-1448 (1985).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Kosnik, S. C., Macdonald, C. L. B. A zwitterionic triphosphenium compound as a tunable multifunctional donor. Dalton Trans. 45 (14), 6251-6258 (2016).
- 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).
- 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).
- 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).
- Smaliy, R. V., Beaupérin, M., et al. Hexaphosphine: A multifaceted ligand for transition metal coordination. Eur. J. Inorg. Chem. (9), 1347-1352 (2012).
- 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).
- Alcarazo, M. α-Cationic Phosphines: Synthesis and Applications. Chem. Eur. J. 20 (26), 7868-7877 (2014).
