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Crystalline Anions Based on Classical N-Heterocyclic Carbenes |
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| Authors: | Arne Merschel Dr. Dennis Rottschäfer Beate Neumann Dr. Hans-Georg Stammler Dr. Mark Ringenberg Dr. Maurice van Gastel T. Ilgin Demirer Dr. Diego M. Andrada Priv.-Doz. Dr. Rajendra S. Ghadwal |
| Affiliation: | 1. Anorganische Molekülchemie und Katalyse, Lehrstuhl für Anorganische Chemie und Strukturchemie, Centrum für Molekulare Materialien, Fakultät für Chemie, Universität Bielefeld, Universitätsstr. 25, 33615 Bielefeld, Germany These authors contributed equally to this work.;2. Anorganische Molekülchemie und Katalyse, Lehrstuhl für Anorganische Chemie und Strukturchemie, Centrum für Molekulare Materialien, Fakultät für Chemie, Universität Bielefeld, Universitätsstr. 25, 33615 Bielefeld, Germany Current address: Department of Chemistry, Philipps-University Marburg, Hans-Meerwein-Str. 4, Marburg, Germany These authors contributed equally to this work.;3. Anorganische Molekülchemie und Katalyse, Lehrstuhl für Anorganische Chemie und Strukturchemie, Centrum für Molekulare Materialien, Fakultät für Chemie, Universität Bielefeld, Universitätsstr. 25, 33615 Bielefeld, Germany;4. Institut für Anorganische Chemie, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 55, 70569 Stuttgart, Germany;5. Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Kaiser-Wilhelm-Platz 1, 45470 Mülheim a. d. Ruhr, Germany;6. Allgemeine und Anorganische Chemie, Universität des Saarlandes, 66123 Saarbrücken, Germany |
| Abstract: | Herein, the first stable anions K[SIPrBp] ( 4 a-K ) and K[IPrBp] ( 4 b-K ) (SIPrBp=BpC{N(Dipp)CH2}2, IPrBp=BpC{N(Dipp)CH}2; Bp=4-PhC6H4; Dipp=2,6-iPr2C6H3) derived from classical N-heterocyclic carbenes (NHCs) (i.e. SIPr and IPr) have been isolated as violet crystalline solids. 4 a-K and 4 b-K are prepared by KC8 reduction of the neutral radicals [SIPrBp] ( 3 a ) and [IPrBp] ( 3 b ), respectively. The radicals 3 a and 3 b as well as [Me-IPrBp] 3 c (Me-IPrBp=BpC{N(Dipp)CMe}2) are accessible as crystalline solids on treatment of the respective 1,3-imidazoli(ni)um bromides (SIPrBp)Br ( 2 a ), (IPrBp)Br ( 2 b ), and (Me−IPrBp)Br ( 2 c ) with KC8. The cyclic voltammograms of 2 a–2 c exhibit two one-electron reversible redox processes in −0.5 to −2.5 V region that correspond to the radicals 3 a–3 c and the anions ( 4 a–4 c )−. Computational calculations suggest a closed-shell singlet ground state for ( 4 a–4 c )− with the singlet-triplet energy gap of 17–24 kcal mol−1. |
| Keywords: | Carbanions Carbenes Multiple Redox-States N-Heterocycle Radicals |