Summary

Preparazione e reattività di un Triphosphenium Bromuro di sale: una fonte conveniente e stabile di fosforo (I)

Published: November 22, 2016
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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

Presentiamo qui la sintesi ottimizzata di un sale triphosphenium bromuro. Oltre ad essere un reagente di metatesi versatile, questo composto low-valente-contenente fosforo insolitamente stabile agisce come un utile agente di trasferimento P +. A differenza dei metodi tradizionali impiegati per accedere a bassa coordinate specie fosforo che di solito richiedono precursori piroforiche contenenti fosforo (fosforo bianco, Tris (trimetilsilil) fosfina, ecc), o agenti riducenti aggressivi (metalli alcalini, grafite potassio, ecc), la corrente approccio non comporta reagenti piroforici o esplosivi e può essere fatto su larga scala (> 20 g) in ottime rese da studenti universitari con una formazione sintetico privo di aria di base. Lo ione contatore bromuro è facilmente scambiato con altri anioni quali tetrafenil borato (qui descritto) utilizzando reagenti tipici sale metatesi di ottenere materiali con proprietà e reattività desiderate. La versatilità di questo P + trasferimento diPPROCCIO è esemplificata dalle reazioni di questi precursori triphosphenium con un carbene N-eterociclico e un bisphosphine anionico, ciascuna delle quali facilmente spostare il bisphosphine neutro per dare un fosforo (I) catione NHC stabilizzato e fosforo (I) contenente zwitterion rispettivamente .

Introduction

La chimica degli elementi dei gruppi principali in insolitamente bassi di ossidazione o di valenza Uniti è stata una zona di notevole interesse nel corso degli ultimi due decenni. 1 A parte l'interesse fondamentale derivante dal loro legame e la struttura unica, tali composti spesso mostrano reattività che sono molto diversi da quelli delle loro controparti più tipici stato di ossidazione. In questo senso, essi offrono un potenziale significativo come reagenti per la costruzione di altri principali gruppi elementi contenente materiali complessi.

Una classe punto di riferimento di basso-valente fosforo contenenti molecole sono cationi "triphosphenium" che sono stati segnalati dai Schmidpeter nel 1980. 2 Questi ioni dispongono di un dicoordinate di fosforo (I) agli ioni di legatura da due sostituenti phosphonio, con le varianti più stabili costruiti da un . chelante quadro 3,4 il nostro gruppo ha ottimizzato le sintesi di sali di alogenuro triphosphenium 5-7 e hahanno dimostrato che questi composti stabili sono versatili trasferitori P + che sono utili per la sintesi controllata di fosforo (I) oligomeri -aventi, 8 zwitterione, 9 e coloranti cianinici phosphamethine. 10,11 Mentre le sintesi originali di tali composti comprendono spesso fosforo pericolose -contenente reagenti e / o altamente condizioni riducenti, il percorso controllato presentiamo è sicuro, P-atomo efficiente e conveniente. I risultati del metodo di materiali di alta purezza, che possono essere utilizzati come coloranti, leganti per complessi di metalli di transizione e precursori per più specie contenenti fosforo complesse.

Protocol

NOTA: Solventi deuterati sono stati essiccati in base alla procedura di letteratura quando necessario, e di tutti gli altri solventi sono stati essiccati su una serie di colonne Grubbs' di tipo 12 e degasate prima dell'uso. Potassio 1,2,4-tris (diphenylphosphino) ciclopentadiene [K] [(Ph 2 P) 3 C 5 H 2] e la N-eterociclico carbene 1,3,4,5-tetramethylimidazole-2-ilidene (Me Me NHC ) sono stati sintetizzati secondo le procedure letteratur…

Representative Results

Un sale stabile ([dppeP] [Br]) contenente una sorgente a bassa valente fosforo (I) può essere sintetizzato facilmente con l'aggiunta di PBr 3 a diphenylphosphinoethane (dppe) in presenza di un eccesso di cicloesene (Figura 1) 6. Al lavoro della reazione, 31 spettri P NMR mostrano la presenza di un segnale tripletta che è significativamente schermato a -220 ppm, e un segnale doppietto a 50 ppm. Forte acco…

Discussion

Strutture cristalline e NMR multi-nucleare (31 P, 1 H e 13 C) sono stati ottenuti per tutti i prodotti segnalati per confermare la connettività. Elettrospray ionizzazione spettrometria di massa è stata utilizzata per confermare la presenza di cationi e analisi elementare è stata utilizzata per confermare la purezza specifica dei campioni.

E 'indispensabile che tutte le reazioni sono fatte in un ambiente asciutto e privo di aria per garantire che nessun…

Disclosures

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

References

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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).

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