Untersuchungen zu neutralen N-heterocyclischen Carben-Boranen und anionischen N-heterocyclischen Carbenen

In der vorliegenden Arbeit wurde die Reaktivität und Umsetzung von neutralen N-heterocyclischen Carben-Boranen sowie anionischen N-heterocyclischen Carbenen mit Übergangsmetallkomplexen untersucht. Die Deprotonierung von N-heterocyclischen Carbenen in der 4-Position des Imidazoliumringes mit n-BuLi liefert NHC-Lithiumsalze. Im Falle des sterisch anspruchsvollen 1,3-Di-tert-butylimidazolin-2-yliden als NHC-Lithiumsalz führt die Reaktion mit Boran-Lewis-Säuren wie Mes2BF respektive BBN-Cl durch Salzmetathesereaktion zur Bildung neutraler intramolekularer N-heterocyclischer Carben-Borane. Diese vereinen sowohl eine Lewis-basische NHC-Einheit als auch eine Lewis-saure Boraneinheit und wurden in dieser Arbeit bezüglich ihrer Carben-Donorfähigkeiten, intramolekularen Reaktivität gegenüber kleinen Molekülen sowie hinsichtlich Ihrer Eigenschaften als Liganden weiterführend untersucht.

Die Reaktion der NHC-Lithiumsalze mit der sterisch anspruchsvollen Lewis-Säure B(C6F5)3 führt, entgegen der oben beschriebenen Reaktion, zur Addition des Borans an die 4-Position des Imidazoliumringes unter Ausbildung anionischer Carbene die eine Borateinheit als schwach-koordinierendes Anion tragen (WCA-NHCs). Diese WCA-NHC-Liganden wurden hinsichtlich der Synthese von neuen neutralen Übergangsmetallkomplexen untersucht, welche auch Beispiele von katalytisch relevanten Spezies einschließen. So zeigten entsprechende zwitterionische (WCA-NHC)-Palladium(II)-Allylkomplexe sehr gute katalytische Aktivitäten in Buchwald-Hartwig-Reaktionen. Für einen tieferen Einblick in die Chemie der schwach koordinierenden anionischen N-heterocyclischen Liganden wurden weiterführend Umsetzungen mit Hauptgruppenelementen durchgeführt.