Experimental Electron Density Determination of Unconventionally Bonded Boron

Experimentelle Elektronendichteuntersuchungen von Bor in außergewöhnlichen Bindungssituationen

by Ulrike Flierler
Doctoral thesis
Date of Examination:2009-04-28
Date of issue:2009-07-22
Advisor:Prof. Dr. Dietmar Stalke
Referee:Prof. Dr. Götz Eckold
Referee:Prof. Dr. Dr. h.c. Lutz Tietze
Referee:Prof. Dr. Dr. h.c. Herbert W. Roesky
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-2076

 

 

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Description:Dissertation

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Abstract

English

Two major aims have been pursued in the course of this thesis. On the one hand, reasons for the different reactivities of two Lewis acids based on tris(pentafluorophenyl)borane, namely bis(pentafluorophenyl)(N-pyrrolyl)borane and bis(pentafluorophenyl)(N-pyrrolidinyl)borane were to be elucidated. On the other hand, the nature of the bonding between a transition metal and a boron atom in borylene complexes was to be examined for two exemplary compounds, a terminal and a bridging borylene complex. In order to answer these questions, experimental electron density studies have been performed on four different compounds. Multipole refinements have been carried out on high-resolution data from low-temperature X-ray diffraction experiments.The electron density distributions obtained were analyzed topologically in accordance with Bader's Quantum Theory of Atoms in Molecules. The chemical interpretation of the resulting descriptors facilitated the elucidation of the questions raised above.
Keywords: experimental electron density determination; x-ray diffraction; quantum theory of atoms in molecules; boron; borane; borylene

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Im Rahmen dieser Doktorarbeit wurden hauptsächlich zwei Ziele verfolgt. Zum einen sollten die Gründe für die Reaktivitätsunterschiede der zwei, auf Tris(pentafluorophenyl)boran basierenden Lewis-Säuren Bis(pentafluorophenyl)(N-pyrrolyl)boran und Bis(pentafluorophenyl)(N-pyrrolidinyl)boran aufgeklärt werden. Zum anderen sollte die Natur der Übergangsmetall-Bor-Bindung in Borylen-Komplexen an zwei Beispielen, einem terminalen und einem verbrückten Borylen-Komplex untersucht werden. Zur Beantwortung dieser Fragen wurden experimentelle Elektronendichteuntersuchungen an vier Verbindungen unternommen. Mithilfe hochaufgelöster Daten aus Tieftemperatur-Röntgenbeugungsexperimenten wurden Multipolverfeinerungen durchgeführt. Die so erhaltenen Elektronendichteverteilungen wurden mithilfe von Baders Quantentheorie von Atomen in Molekülen topologisch analysiert. Die chemische Interpretation der resultierenden Deskriptoren erlaubte die Aufklärung obiger Fragestellungen.
Schlagwörter: experimentelle Elektronendichteuntersuchung; Röntgenstrukturanalyse; Quantentheorie von Atomen in Molekülen; Bor; Borane; Borylene
 
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