Reactivity of P4 butterfly complexes

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Date:	28 May 2021
Referee:	Prof. Dr. Manfred Scheer
Date of exam:	29 May 2020
Institutions:	Chemistry and Pharmacy > Institut für Anorganische Chemie Chemistry and Pharmacy > Institut für Anorganische Chemie > Chair Prof. Dr. Manfred Scheer
Keywords:	P4 activation, P4 butterfly, polyphosphorus ligands
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 540 Chemistry & allied sciences
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	43345

Abstract (English)

The tetraphospha-bicyclo[1.1.0]butane (“P4 butterfly”) structural motif is obtained after the first step in the selective reductive cleavage of the P4 tetrahedron found in white phosphorus. Therefore, it is of utmost importance in the field of P4 activation. Within this thesis, various synthetic opportunities originating from compounds incorporating the P4 butterfly structural motif are ...

Abstract (English)

The tetraphospha-bicyclo[1.1.0]butane (“P4 butterfly”) structural motif is obtained after the first step in the selective reductive cleavage of the P4 tetrahedron found in white phosphorus. Therefore, it is of utmost importance in the field of P4 activation. Within this thesis, various synthetic opportunities originating from compounds incorporating the P4 butterfly structural motif are illuminated. The isolobal compounds [{Cp‴Fe(CO)2}2(μ,η1:1-P4)] (A, Cp‴ = C5H2tBu3) and [{Cp*Cr(CO)2}3(μ,η1:1-P4)] (B, Cp* = C5(CH3)5) were chosen as starting materials for reactivity investigations concerning the central P4 butterfly moiety. The results reported in this thesis validated that the different substituents in A and B can have a significant influence on the respective reaction behavior. Next to coordination processes originating from the intact tetraphospha-bicyclo[1.1.0]butane structural motif numerous rearrangement, fragmentation and planarization pathways are described within this thesis. The observed processes are based on the reactivity of A and B towards various Lewis acids and nucleophiles (e.g. N-heterocyclic carbenes).

Translation of the abstract (German)

Das Tetraphospha-bicyclo[1.1.0]butan (“P4 butterfly”) Strukturmotiv resultiert aus dem ersten Schritt in der selektiven reduktiven Spaltung des P4 Tetraeders, aus dem weißer Phosphor aufgebaut ist. Deshalb ist dieses Strukturmotiv von äußerster Bedeutung im Bereich der P4 Aktivierung. Im Rahmen dieser Dissertation werden verschiedene synthetische Möglichkeiten ausgehend von Komplexen, die das P4 ...

Translation of the abstract (German)

Das Tetraphospha-bicyclo[1.1.0]butan (“P4 butterfly”) Strukturmotiv resultiert aus dem ersten Schritt in der selektiven reduktiven Spaltung des P4 Tetraeders, aus dem weißer Phosphor aufgebaut ist. Deshalb ist dieses Strukturmotiv von äußerster Bedeutung im Bereich der P4 Aktivierung. Im Rahmen dieser Dissertation werden verschiedene synthetische Möglichkeiten ausgehend von Komplexen, die das P4 butterfly Strukturmotiv beinhalten, beschrieben. Die isolobalen Verbindungen [{Cp‴Fe(CO)2}2(μ,η1:1-P4)] (A, Cp‴ = C5H2tBu3) und [{Cp*Cr(CO)2}3(μ,η1:1-P4)] (B, Cp* = C5(CH3)5) wurden als Ausgangsverbindungen gewählt, um die Reaktivität des zentralen P4 butterfly Motivs zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser Dissertation bestätigen, dass die unterschiedlichen Substituenten von A und B einen bemerkenswerten Einfluss auf das entsprechende Reaktionsverhalten haben. Neben Koordinationsprozessen ausgehend vom intakten Tetraphospha-bicyclo[1.1.0]butan Sturkturmotiv sind verschiedene Umlagerungs-, Fragmentierungs- und Planarisierungsprozesse im Rahmen dieser Arbeit beschrieben. Diesen Prozessen liegen die Umsetzung von A und B mit verschiedenen Lewis Säuren und Nucleophilen (wie N-heterocyclischen Carbenen) zugrunde.

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