Трис(пентафторфенил)боран — химическое соединение с химической формулой (C6F5)3B или C18F15B. Представляет собой твёрдое и летучее вещество белого цвета. Молекула состоит из трёх пентафторфенильных групп, прикреплённых в виде «лопастного колеса» к центральному атому бора; ядро BC3 является плоским. Она была названа «идеальной кислотой Льюиса» из-за ее высокой термической стабильности и относительной инертности связей B-C. Родственные фторзамещенные соединения бора, такие как соединения, содержащие группы B-CF3, разлагаются с образованием связей B-F. Трис(пентафторфенил)боран термически стабилен при температурах значительно выше 200 °C, устойчив к воздействию кислорода и воды.
Производство Трис(пентафторфенил)боран получают с использованием реактива Гриньяра, полученного из бромпентафторбензола:
3C6F5MgBr + BCl3 → (C6F5)3B + 3MgBrCl
Первоначально в синтезе использовался C6F5Li, но этот реагент может сдетонировать при удалении LiF.
Структура Структура трис(пентафторфенил)борана была определена методом газовой дифракции электронов. Три пентафторфенильные группы расположены в нем в виде винта с углом скручивания 40,6(3)° для отклонения этих групп от гипотетически плоского расположения. Сравнение с углом скручивания в 56,8(4)° для трис(перфтор-пара-толил)борана, который является более сильной кислотой Льюиса, чем трис(пентафторфенил)боран, показывает, что происходит некоторая делокализация электронной плотности от атомов парафтора к атому бора, что снижает его кислотность.
Кислотность по Льюису Наиболее примечательным свойством этой молекулы является ее высокая кислотность по Льюису. Ее кислотность по Льюису, определяемая экспериментальными константами равновесия, на 7 порядков выше, чем у структурно аналогичного трифенилборана. Экспериментальные измерения равновесия, его значение AN (метод Гутмана-Беккета), а также квантово-химические расчеты указывают на то, что кислотность B(C6F5)3 по Льюису несколько ниже, чем у BF3, и значительно снижена по сравнению с BCl3. B(C6F5)3 образует с водой сильный аддукт Льюиса, который, как было показано, представляет собой сильную кислоту Бренстеда, имеющую кислотность, сравнимую с соляной кислотой (в ацетонитриле). Как следствие, даже следы влаги способны дезактивировать B(C6F5)3, и остаточная каталитическая активность может быть обусловлена только бренстедовской кислотностью водного аддукта.
Применение в катализе В одном из применений трис(пентафторфенил)борана является то что образует несогласованные анионы путем удаления анионных лигандов из металлических центров. Примером может служить реакция, в результате которой образуются катализаторы полимеризации алкенов, в которых трис(пентафторфенил)боран используется в качестве активатора или сокатализатора:
(C6F5)3B + (C5H5)2Zr(CH3)2 → [(C5H5)2ZrCH3]+[(C6F5)3BCH3]−
В этом процессе сильно координирующая метильная группа переходит к бору, открывая реакционноспособный участок на поверхности циркония. Образующийся катионный цирконоцен стабилизируется некоординирующим анионом борана. Открытый участок на цирконии обеспечивает координацию алкенов, после чего происходит миграция в оставшийся углерод-метиллиганд, что приводит к образованию пропиллиганда. Этот процесс продолжается, что приводит к росту полимерной цепи. Этот реагент привел к созданию иммобилизованных разновидностей катализатора/активатора, в которых катализатор/активатор иммобилизован на инертном неорганическом носителе, таком как диоксид кремния.
Трис(пентафторфенил)боран также способен выделять гидрид с образованием [(C6F5)3BH]−, и он катализирует гидросилилирование альдегидов. В противном случае (C6F5)3B связывается с широким спектром оснований Льюиса, даже со слабыми. Соединение гигроскопично, образуя тригидрат [(C6F5)3BOH2](H2O)2, в котором одна молекула воды координирована с бором, а две другие молекулы воды связаны водородными связями с координированной молекулой воды.
Родственными соединениями являются галогениды пентафторфенилбора.
Примечания
Категория:Борорганические соединения