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| 名前 | |
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| 推奨されるIUPAC名
トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン | |
| その他の名前
トリス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素 | |
| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.101.316 |
パブケム CID
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| ユニ |
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| Ｃ18Ｆ15Ｂ | |
| モル質量 | 511.98グラム/モル |
| 外観 | 無色の固体 |
| 融点 | 126～131 °C (259～268 °F; 399～404 K) |
| 付加物を形成する | |
| 構造 | |
| 三角平面 | |
| 0日 | |
| 危険 | |
| GHSラベル: [1] | |
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| 危険 | |
| H315、H319、H335 | |
| P261、P280、P302+P352、P305+P351+P338 ...2、P305+P3 | |
| 関連化合物 | |
関連化合物
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トリフェニルボラン (C 6 H 5 ) 3 B BF 3 |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
 確認する （何ですか ？）
 インフォボックス参照
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トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランは、時には「BCF」とも呼ばれ、化合物 (C 6 F 5 ) 3 Bです。白色の揮発性固体です。分子は、中央のホウ素原子に「パドルホイール」方式で結合した 3 つのペンタフルオロフェニル基で構成され、BC 3コアは平面です。高い熱安定性と BC 結合の相対的不活性のため、 「理想的なルイス酸」と呼ばれています。B -CF 3基を含むものなどの関連するフッ素置換ホウ素化合物は、BF 結合の形成とともに分解します。トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランは、200 °C をはるかに超える温度でも熱的に安定しており、酸素に耐性があり、耐水性です。[2]
準備
トリス（ペンタフルオロフェニル）ボランは、臭化ペンタフルオロベンゼンから誘導されたグリニャール試薬を使用して製造される。
- 3C 6 F 5 MgBr + BCl 3 → (C 6 F 5 ) 3 B + 3MgBrCl
この合成ではもともとC 6 F 5 Liが使用されていたが、この試薬はLiFを除去して爆発することができる。[2]
構造
トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン(BCF)の構造はガス電子回折によって決定された。[3] 3つのペンタフルオロフェニル基がプロペラ状に配置されており、これらの基が仮想的に平面状に配置されている場合のねじれ角は40.6(3)°である。BCFよりも強いルイス酸であるトリス(パーフルオロ-パラ-トリル)ボランのねじれ角56.8(4)°と比較すると、パラフッ素原子からホウ素原子への電子密度の非局在化が起こり、酸性度が低下していることがわかる。
ルイス酸度
この分子の最も注目すべき特性は、その強いルイス酸性である。実験的平衡定数によって定量化されたそのルイス酸強度は、構造的に類似したトリフェニルボランのそれよりも7桁高い。[4]実験的平衡測定、そのAN値（グットマン・ベケット法）、量子化学計算はすべて、B(C 6 F 5 ) 3のルイス酸性がBF 3のそれよりもわずかに低く、 BCl 3と比べると大幅に低下していることを示す。B (C 6 F 5 ) 3は水と強力なルイス付加物を形成し、[5]これは、塩酸（アセトニトリル中）に匹敵する酸性度を持つ強力なブレンステッド酸であることが示された。 [6]結果として、微量の水分でさえB(C 6 F 5 ) 3を不活性化することができ、残存する触媒活性は水付加物のブレンステッド酸性によるものだけである可能性がある。
触媒への応用
ある用途では、(C 6 F 5 ) 3 Bは金属中心からアニオン性配位子を除去することによって非配位アニオンを形成する。[7]例として、トリス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素を活性剤または助触媒として使用するアルケン重合触媒を生成する反応が挙げられる。
- (C 6 F 5 ) 3 B + (C 5 H 5 ) 2 Zr(CH 3 ) 2 → [(C 5 H 5 ) 2 ZrCH 3 ] + [(C 6 F 5 ) 3 BCH 3 ] −
この過程では、強く配位するメチル基がホウ素に移動し、ジルコニウムの反応部位が露出する。結果として生じるカチオン性ジルコノセン種は、非配位性ボランアニオンによって安定化される。ジルコニウムの露出部位はアルケンの配位を可能にし、その後、残りの炭素-メチル配位子への移動挿入によってプロピル配位子が生じ、このプロセスが継続してポリマー鎖の成長をもたらす。この試薬は、固定化触媒/活性剤種の開発につながった。この場合、触媒/活性剤はシリカなどの不活性無機支持体に固定される。[8]
トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランは、水素化物を抽出して[(C 6 F 5 ) 3 BH] −を与えることもでき、アルデヒドのヒドロシリル化を触媒します。それ以外にも、(C 6 F 5 ) 3 Bは、弱いものも含め、幅広いルイス塩基と結合します。[9]この化合物は吸湿性があり、三水和物[(C 6 F 5 ) 3 BOH 2 ](H 2 O) 2を形成します。この三水和物では、1つの水がホウ素に配位し、他の2つの水は配位した水に水素結合しています。
関連化合物としてはペンタフルオロフェニルホウ素ハロゲン化物がある。[10]
フラストレーションを募らせるルイスペア
トリス（ペンタフルオロフェニル）ボランは、フラストレートしたルイス対の概念につながる重要な試薬である。BCFとトリシクロヘキシルホスフィン（PCy 3）などのかさ高い塩基性ホスフィンの組み合わせは、H 2を切断する：[11]
- (C 6 F 5 ) 3 B + PCy 3 + H 2 → (C 6 F 5 ) 3 BH − + HPCy 3 +
多くの関連するホスフィン、ボラン、および基質が関連する反応に関与します。
その他の反応
(C 6 F 5 ) 3 BはXe-C結合を含む化合物を調製するために使用されました。
- (C 6 F 5 ) 3 B + XeF 2 → [C 6 F 5 Xe] + [(C 6 F 5 ) 2 BF 2 ] −
ペンタフルオロフェニルリチウムと反応すると、非配位性アニオンである テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ホウ酸リチウムの塩が形成される。
- (C 6 F 5 ) 3 B + C 6 F 5 Li → Li[(C 6 F 5 ) 4 B]
B(C 6 F 5 ) 3 はジメシチルホスフィンと反応して両性イオン性ホスホン酸ボロネート（mes = C 6 H 2 Me 3 ）を与える。
- (C 6 F 5 ) 3 B + メス2 PH → (C 6 F 5 ) 2 B(F)−C 6 F 4 −P(H)メス2
この両性イオン塩は、分子状H 2 を可逆的に結合するシステムに変換できます。
- (C 6 F 5 ) 2 B(F)−C 6 F 4 −P(H)mes 2 + Me 2 SiHCl → (C 6 F 5 ) 2 B(H)−C 6 F 4 −P(H)mes 2 + Me 2 SiFCl
- (C 6 F 5 ) 2 B(H)−C 6 F 4 −P(H)mes 2 → (C 6 F 5 ) 2 B−C 6 F 4 −Pmes 2 + H 2
参考文献
- ^ GHS: Alfa Aesar L18054 (2021年1月7日)
- ^ ab Piers, Warren E.; Chivers, Tristram (1997). 「ペンタフルオロフェニルボラン：無名から応用まで」.化学協会レビュー. 26 (5): 345. doi :10.1039/cs9972600345.
- ^ コルテ、レイフ・A.;シュワベディッセン、ヤン。ソフナー、マルセル。ブロマイヤー、セバスチャン。ロイター、クリスチャン G.ヴィシネフスキー、ユーリー V.ノイマン、ベアテ。シュタムラー、ハンス・ゲオルク。ミッツェル、ノーバート W. (2017-06-09)。 「トリス（パーフルオロトリル）ボラン - ホウ素ルイス超酸」。アンゲワンテ・ケミー国際版。56 (29): 8578–8582。土井：10.1002/anie.201704097。ISSN 1433-7851。PMID 28524451。
- ^ Mayer, Robert J.; Hampel, Nathalie; Ofial, Armin R. (2020). 「ルイス酸性ボラン、ルイス塩基、および平衡定数：定量的ルイス酸度/塩基度スケールの信頼できる足場」. Chemistry – A European Journal . 27 (12): 4070–4080. doi : 10.1002/chem.202003916 . PMC 7985883 . PMID 33215760.
- ^ Beringhelli, Tiziana; Maggioni, Daniela; D'Alfonso, Giuseppe (2001). 「トルエン溶液中における B(C6F5)3 と水の反応に関する 1H および 19F NMR 調査」。Organometallics . 20 ( 23): 4927–4938. doi :10.1021/om010610n.
- ^ Bergquist, Catherine; Bridgewater, Brian M.; Harlan, C. Jeff; Norton, Jack R.; Friesner, Richard A.; Parkin, Gerard (2000). 「トリス(パーフルオロフェニル)ボランの水、アルコール、アセトニトリル付加物: 実験的および計算的方法によるブレンステッド酸性度とリガンド不安定性の評価」Journal of the American Chemical Society . 122 (43): 10581–10590. doi :10.1021/ja001915g.
- ^ Fuhrmann, H.; Brenner, S.; Arndt, P.; Kempe, R. 「アミン、アミド、アミノピリジナト配位子を含む八面体第4族金属錯体：合成、構造、α-オレフィンオリゴマー化および重合への応用」、無機化学、1996年、35、6742-6745。doi ： 10.1021/ ic960182r
- ^ Severn, JR, Chadwick, JC, Duchateau, R., Friederichs, N.、「Bound but Not Gagged‚ Immobilizing Single-Site α-Olefin Polymerization Catalysts」、Chemical Reviews 2005、第 105 巻、p. 4073。doi : 10.1021/cr040670d
- ^ Erker, G. 「トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン: 特殊な反応のための特殊なホウ素ルイス酸」、Dalton Transactions、2005年、1883-1890。doi :10.1039/ B503688G
- ^ Chivers, T. 「ペンタフルオロフェニルホウ素ハロゲン化物：40年後」、Journal of Fluorine Chemistry、2002年、115、1-8。doi ： 10.1016/ S0022-1139（02）00011-8
- ^ Stephan, DW、「フラストレーションのあるルイス対」：小分子活性化と水素化触媒への新しい戦略、Dalton Trans. 2009、3129。doi ：10.1039/ B819621D
追加の読み物
- Lawson, James R.; Melen, Rebecca L. (2017 年 2 月3日)。「トリス (ペンタフルオロフェニル) ボランとその先: ホウ素化化学の最新進歩」。無機化学。56 ( 15 ): 8627–8643。doi : 10.1021/ acs.inorgchem.6b02911。PMID 28157303。
