Borabenzene

Il borabenzene è il composto eterociclico aromatico di formula C₅H₅B. Il composto è analogo al benzene, ma contiene un atomo di boro a sostituire un gruppo CH. Un tale composto, senza alcun legante attaccato all'atomo di boro, non è stato ancora isolato, nonostante la struttura sia semplice e il legame boro-carbonio sia piuttosto robusto. Calcoli teorici sul borabenzene indicano che la geometria dell'anello è planare e i 5 elettroni π sono delocalizzati, per cui il composto può essere considerato aromatico.^[1] Tuttavia la stabilità dell'anello aromatico è ridotta rispetto a quella del benzene che possiede 6 elettroni π. Inoltre, la elettron-deficienza dell'atomo di boro fa sì che il borabenzene sia un acido di Lewis forte e molto reattivo.^[1] Per questi motivi, il borabenzene esiste solo se stabilizzato con basi di Lewis: se la base utilizzata è neutra si ha un addotto, se è negativa si ottiene un sale di boratabenzene.

Addotti con basi di Lewis

Modello dell'addotto tra borabenzene e piridina

Questi composti derivano formalmente dall'aggiunta di una base di Lewis neutra L al borabenzene, ottenendo addotti tipo C₅H₅B–L. Il primo composto di questo tipo fu ottenuto con la piridina nel 1985.^[2] Sono stati isolati anche altri addotti, ad esempio dove L = N₂,^[3] 4-fenilpiridina^[4] o trimetilfosfina.^[5]

Sali di boratabenzene

L'interazione del borabenzene con una base di Lewis negativa R^– porta alla specie anionica [C₅H₅B–R]^– denominata boratabenzene. Questa specie è stabilizzata dal fatto che l'anello aromatico contiene ora 6 elettroni π e l'elettron-deficienza del boro è stata soddisfatta. L'anione più semplice è quello con R = H, cioè 1-H-boratabenzene, specie isoelettronica con il benzene.^[6] Altri esempi ben noti sono quelli con R = Me, Ph e NMe₂; tutti questi anioni possono essere precipitati con cationi opportuni (tipicamente Li⁺).^[7]^[8]

Complessi metallici

Addotti del borabenzene e sali di boratabenzene hanno anelli planari con 6 elettroni π e sono specie elettronicamente analoghe al ciclopentadienile C₅H₅^–. Di conseguenza possono fungere da leganti con metalli di transizione e si conoscono un gran numero di complessi di varie tipologie. Alcuni di questi complessi hanno mostrato proprietà catalitiche nell'attivazione del legame C-H e nella polimerizzazione di olefine.^[7]^[8]

Alcuni esempi di questi complessi sono:

TiCl₃(C₅H₅B–Me) con struttura a sgabello di pianoforte.^[9]
ZrCl₂(C₅H₅B–Me)₂ con struttura a sandwich distorta.^[9]
[Cp*Ru(C₅H₅B–Me)RuCp*]⁺ con struttura multistrato, con l'anello boratabenzene che fa da ponte tra i due atomi di rutenio.^[10]
[CpFe(C₅H₄–BC₅H₅)CoCp]⁺ risulta dall'unione di un'unità ferrocene e un'unità (C₅H₅B)CoCp⁺.^[11]

Bibliografia

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