Multiply Borylated Arenes: X-ray Crystal Structure Analyses and Quantum Chemical Calculations

Autor: Jan W. Bats, Hans-Wolfram Lerner, Monika C. Haberecht, Michael Bolte, Max C. Holthausen, Alireza Haghiri, Matthias Wagner, Julia B. Heilmann
Rok vydání: 2004
Předmět:
Zdroj: Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 630:904-913
ISSN: 1521-3749
0044-2313
DOI: 10.1002/zaac.200400021
Popis: Optimised synthesis procedures and results of X-ray single crystal structure analyses for 4-(dibromoboryl)toluene, 1, 3-bis(dibromoboryl)benzene, 1, 4-bis(dibromoboryl)benzene, and 1, 3, 5-tris(dibromoboryl)benzene are reported. These compounds have also been studied by Hartree-Fock (HF), density functional theory (DFT), and Msller-Plesset second-order perturbation (MP2) methods in combination with the polarized double-ζ valence (SVP) and polarized triple-ζ valence (TZVP) basis sets of Ahlrichs and coworkers. A comparison of the quantum chemical results for optimised geometries and computed NMR chemical shifts with experiment is presented to test the quality of the various methods for this class of compounds. All DFT methods tested yield optimised geometries within the experimental error bars of 3σ for bond lengths, whereas larger deviations among the methods are observed for computed NMR chemical shifts. This calibration recommends the B3LYP/SVP combination as a reliable and computationally efficient level of theory to assess the structures and absolute and relative 1H-, 13C- and 11B NMR shift values of borylated aromatic compounds in future investigations. Mehrfach borylierte Arene: Kristallstrukturanalysen and quantenchemische Rechnungen Wir berichten uber optimierte Synthesevorschriften und die Ergebnisse der Kristallstrukturanalysen von 4-(Dibromoboryl)toluol, 1, 3-Bis(dibromoboryl)benzol, 1, 4-Bis(dibromoboryl)benzol und 1, 3, 5-Tris(dibromoboryl)benzol. Diese Verbindungen wurden weiterhin mittels Hartree-Fock (HF), Dichtefunktionaltheorie (DFT) und Msller-Plesset-Storungstheorie (MP2) in Kombination mit dem polarisierten Double-ζ Valenz- (SVP) und dem polarisierten Triple-ζ Valenzbasissatz (TZVP) von Ahlrichs et al. untersucht. Ein Vergleich der optimierten Geometrien und berechneten NMR-Verschiebungen mit den entsprechenden experimentellen Daten dient als Test fur die Qualitat der unterschiedlichen theoretischen Methoden im Hinblick auf eine zuverlassige Behandlung der hier untersuchten Verbindungsklasse. Alle eingesetzten DFT-Methoden liefern optimierte Molekulstrukturen, deren Bindungslangen im Rahmen des 3σ-Fehlerintervalls mit dem Experiment ubereinstimmen. Bei der Berechnung von NMR-Verschiebungen treten signifikante Abweichungen zwischen den einzelnen Methoden auf. Fur zukunftige Untersuchungen borylierter aromatischer Verbindungen empfiehlt sich die Verwendung der B3LYP/SVP Kombination als zuverlassiges und effizientes theoretisches Niveau zur Berechnung von Molekulstrukturen sowie absoluter und relativer 1H-, 13C- und 11B NMR-Verschiebungen.
Databáze: OpenAIRE
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