A theoretical study of New Boron Ligands on the activation of small molecules by a Diboron-Phosphine Ligand and on the electronic structure of Boron-Containing Heterocyclic Carbene (BNC) Gold Complexes

Abstract

En este trabajo, se realizó el estudio computacional de dos temas diferentes, los cuales están enfocados en el desarrollo de nuevos ligantes con boro. El primer tema corresponde al estudio de la activación de moléculas pequeñas por medio de un par frustrado de Lewis (FLP), una bisborano-fosfina, la cual contiene dos boranos (9-borabiciclo[3.3.1]nonano (9-BBN)) y una fosfina. Los mecanismos de reacción calculados para estas activaciones revelan que el segundo borano le confiere una reactividad diferente a este FLP, tal como se refleja en la reducción de H2O a H2, comparada con FLP normales que solo contienen un borano y una fosfina, que solo activan el enlace H-OH. El cambio de los boranos 9-BBN de este FLP a boranos que contienen ciclohexilos incrementa la acidez de estos nuevos boranos y, por lo tanto, la reactividad de este FLP. Esto es reflejado en la disminución de las barreras energéticas totales y en que su reacción con CO y H2O no genera los productos esperados. El segundo tema se relaciona con el estudio de las propiedades electrónicas y de la generación del complejo de oro(I). Estos complejos son generados mediante la reacción de un azadiboriridina con un complejo de oro(I) y después el complejo producido reacciona con el isocianuro para generar el complejo BNC-Au-L. Se investigaron tres derivados de azadiboriridina para estudiar sus mecanismos de reacción.El compuesto mesitil azadiboriridina tiene un mecanismo de reacción similar al ya reportado para la tert-butil azadiboriridina. Sin embargo, el mecanismo de reacción y el producto de reacción para la diisopropilamino azadiboriridina es diferente a los anteriores. Nuestros resultados muestran que el par de electrones del grupo diisopropiloamino interacciona con el borano adyacente y, por lo tanto, la reacción cambia totalmente. Además, la estructura electrónica de los complejos BNC oro(I) fue analizada mediante el uso de Orbitales Naturales de Enlace (NBO), Orbitales Intrínsecos de Enlace (IBO) y la teoría de Orbitales Moleculares. Los resultados indican que este complejo es más −acceptor y −donador que los complejos convencionales de CAAC y NHC oro(I). También, la reducción del complejo BNC oro(I) genera un anillo BNC de 6 electrones , el cual hace a este carbeno p-donador hacia el centro metálico.