Bakalářská práce se zabývá studiem reaktivity triethylammonium nido-undekabor(1-
)átu(14) vzorce (Et 3 NH) + [nido-B 11 H 14 ] - se solemi kovů přechodných prvků d-bloku za vzniku
polyaniontových metallaboranových sendvičových komplexů. Cílem práce bylo připravit dvě
již známá a pokud možno i nová izoelektronová analoga metallakarboranového aniontu [3,3'
- komo-Co-(kloso-1,2-C 2 B 9 H 11 ) 2 ] - , obchodním názvem COSAN.
Reakce byly prováděny ve vodném i bezvodém roztoku za použití několika různých
bází potřebných k deprotonaci můstkových atomů vodíku, což následně umožnilo vznik a
koordinaci vzniklého boranového ligandu [nido-B 11 H 11 ] 4- ke kovu. Reakce probíhaly formou
screeningových technik v mikroměřítku, posléze i v gramových množstvích za laboratorní i
zvýšené teploty. Monitoring reakcí a charakterizace produktů byly prováděny prostřednictvím
TLC, MS a to i s fragmentací MS n , nebo HPLC/MS, dále NMR, popřípadě IČ.
Dosud byly popsány jen dva sendvičové komplexy tohoto typu a to s kationty kovů
niklu a mědi. Z reakcí prováděných ve vodném prostředí se podařilo připravit pouze komplex
[1,1'komo-Cu-(kloso-B 11 H 11 ) 2 ] n- , který byl následně izolován jako trifenylmethylfosfoniová
sůl a přečištěn chromatografií na silikagelu. Komplex niklu s ligandem [kloso-B 11 H 11 ] 4- se
nepodařilo připravit žádnou z uvedených reakčních cest.
Výlučně reakce prováděné v bezvodém provedení pod atmosférou argonu pak vedly
k přípravě nových sendvičových komplexů, především s kobaltem, chromem, olovem,
platinou a rutheniem, které však byly součástí prakticky nerozizolovatelných směsí a nebo
docházelo k jejich samovolnému rozkladu během několika hodin. Přítomnost těchto
komplexů byla prokázána především hmotnostní spektrometrií. Dle získaných poznatků lze
usoudit, že boranový ligand [nido-B 11 H 11 ] 4- se chová dle teorie HSAB jako středně silná
Lewisova báze.
Anotace v angličtině
The bachelor thesis deals with the study of the reactivity of triethylammonium nido-
undecabor(1-)ate(14) of formula (Et3NH) + [nido-B 11 H 14 ] - with salts of transition metals of d-
block elements to from polyanionic metallborane sandwich complexes. The aim of the work
was to prepare two already known and preferably some new isoelectronic analogues of
metallcarborane anion [3,3' - commo-Co-(closo-1,2-C 2 B 9 H 11 ) 2 ] - , commercially known as
COSAN. The reactions were carried out in aqueous and anhydrous solutions using several
different bases for deprotonation, which allowed to coordinate resulting borane ligand [nido-
B 11 H 14 ] - with cation of metal. Reactions were carried out by screening techniques at
microscale and gram levels at laboratory and elevated temperatures. Reaction monitoring and
product characterization were performed by TLC, MS including MS n fragmentation, or
HPLC/MS, followed by NMR and in some cases IR spectroscopy.
So far, only two sandwich complexes of this type have been described so far with
nickel and copper. Only [1,1'- commo -Cu-(closo-B 11 H 11 ) 2 ] n- complex was prepared from
reactions carried out in aqueous medium, which was subsequently isolated as
triphenylmethylphosponium salt and purified by silica gel chromatography. The nickel with
ligand [closo- B 11 H 11 ] 4- was not prepared using any reaction route used.
Only reactions carried out in anhydrous conditions under an argon atmosphere led to
the preparation of new sandwich complexes, especially with cobalt, chromium, lead, platinum
and ruthenium. These complexes were however usually part of very complex mixtures or
spontaneously decomposed within several hours. The presence of these complexes was
determined mainly by mass spektrometry. It can be concluded that the borane ligand [nido-
B 11 H 14 ] - behaves according the principle of the HSAB theory as a medium - strong Lewis
base.
Bakalářská práce se zabývá studiem reaktivity triethylammonium nido-undekabor(1-
)átu(14) vzorce (Et 3 NH) + [nido-B 11 H 14 ] - se solemi kovů přechodných prvků d-bloku za vzniku
polyaniontových metallaboranových sendvičových komplexů. Cílem práce bylo připravit dvě
již známá a pokud možno i nová izoelektronová analoga metallakarboranového aniontu [3,3'
- komo-Co-(kloso-1,2-C 2 B 9 H 11 ) 2 ] - , obchodním názvem COSAN.
Reakce byly prováděny ve vodném i bezvodém roztoku za použití několika různých
bází potřebných k deprotonaci můstkových atomů vodíku, což následně umožnilo vznik a
koordinaci vzniklého boranového ligandu [nido-B 11 H 11 ] 4- ke kovu. Reakce probíhaly formou
screeningových technik v mikroměřítku, posléze i v gramových množstvích za laboratorní i
zvýšené teploty. Monitoring reakcí a charakterizace produktů byly prováděny prostřednictvím
TLC, MS a to i s fragmentací MS n , nebo HPLC/MS, dále NMR, popřípadě IČ.
Dosud byly popsány jen dva sendvičové komplexy tohoto typu a to s kationty kovů
niklu a mědi. Z reakcí prováděných ve vodném prostředí se podařilo připravit pouze komplex
[1,1'komo-Cu-(kloso-B 11 H 11 ) 2 ] n- , který byl následně izolován jako trifenylmethylfosfoniová
sůl a přečištěn chromatografií na silikagelu. Komplex niklu s ligandem [kloso-B 11 H 11 ] 4- se
nepodařilo připravit žádnou z uvedených reakčních cest.
Výlučně reakce prováděné v bezvodém provedení pod atmosférou argonu pak vedly
k přípravě nových sendvičových komplexů, především s kobaltem, chromem, olovem,
platinou a rutheniem, které však byly součástí prakticky nerozizolovatelných směsí a nebo
docházelo k jejich samovolnému rozkladu během několika hodin. Přítomnost těchto
komplexů byla prokázána především hmotnostní spektrometrií. Dle získaných poznatků lze
usoudit, že boranový ligand [nido-B 11 H 11 ] 4- se chová dle teorie HSAB jako středně silná
Lewisova báze.
Anotace v angličtině
The bachelor thesis deals with the study of the reactivity of triethylammonium nido-
undecabor(1-)ate(14) of formula (Et3NH) + [nido-B 11 H 14 ] - with salts of transition metals of d-
block elements to from polyanionic metallborane sandwich complexes. The aim of the work
was to prepare two already known and preferably some new isoelectronic analogues of
metallcarborane anion [3,3' - commo-Co-(closo-1,2-C 2 B 9 H 11 ) 2 ] - , commercially known as
COSAN. The reactions were carried out in aqueous and anhydrous solutions using several
different bases for deprotonation, which allowed to coordinate resulting borane ligand [nido-
B 11 H 14 ] - with cation of metal. Reactions were carried out by screening techniques at
microscale and gram levels at laboratory and elevated temperatures. Reaction monitoring and
product characterization were performed by TLC, MS including MS n fragmentation, or
HPLC/MS, followed by NMR and in some cases IR spectroscopy.
So far, only two sandwich complexes of this type have been described so far with
nickel and copper. Only [1,1'- commo -Cu-(closo-B 11 H 11 ) 2 ] n- complex was prepared from
reactions carried out in aqueous medium, which was subsequently isolated as
triphenylmethylphosponium salt and purified by silica gel chromatography. The nickel with
ligand [closo- B 11 H 11 ] 4- was not prepared using any reaction route used.
Only reactions carried out in anhydrous conditions under an argon atmosphere led to
the preparation of new sandwich complexes, especially with cobalt, chromium, lead, platinum
and ruthenium. These complexes were however usually part of very complex mixtures or
spontaneously decomposed within several hours. The presence of these complexes was
determined mainly by mass spektrometry. It can be concluded that the borane ligand [nido-
B 11 H 14 ] - behaves according the principle of the HSAB theory as a medium - strong Lewis
base.
1)Vypracovat literární rešerši. Vyhledat informace o metodách přípravy a o vlastnostech heteroboranových komplexů s přechodnými kovy.
2)Ve spolupráci se školitelem se naučit používaným laboratorním technikám, zacházet s chemikáliemi, monitorovat průběh reakcí, reportovat výsledky.
3)Experimentální činnost. Připravit výchozí látky k reakcím dohodnutým způsobem. Provést zadané experimenty, monitorovat průběh všech pokusů s pomocí TLC, HPLC MS, výsledky interpretovat. Izolovat a charakterizovat produkty reakcí s pomocí metod HPLC, UV-Vis, MS, NMR, bodu tání a elementární analýzy.
4)Výsledky. Ze získaných dat a zkušeností vyvodit praktické závěry o vlastnostech připravených látek, jejich rozpustnosti v rozpouštědlech.
5)Diskuse výsledků a závěry. Porovnat výsledky svojí experimentální práce s již publikovanými výsledky. Na závěr shrnout na základě osobně získaných zkušeností výhody a nevýhody použitých metod příprav a izolací těchto látek.
6)Vypracovat text závěrečné práce.
Zásady pro vypracování
1)Vypracovat literární rešerši. Vyhledat informace o metodách přípravy a o vlastnostech heteroboranových komplexů s přechodnými kovy.
2)Ve spolupráci se školitelem se naučit používaným laboratorním technikám, zacházet s chemikáliemi, monitorovat průběh reakcí, reportovat výsledky.
3)Experimentální činnost. Připravit výchozí látky k reakcím dohodnutým způsobem. Provést zadané experimenty, monitorovat průběh všech pokusů s pomocí TLC, HPLC MS, výsledky interpretovat. Izolovat a charakterizovat produkty reakcí s pomocí metod HPLC, UV-Vis, MS, NMR, bodu tání a elementární analýzy.
4)Výsledky. Ze získaných dat a zkušeností vyvodit praktické závěry o vlastnostech připravených látek, jejich rozpustnosti v rozpouštědlech.
5)Diskuse výsledků a závěry. Porovnat výsledky svojí experimentální práce s již publikovanými výsledky. Na závěr shrnout na základě osobně získaných zkušeností výhody a nevýhody použitých metod příprav a izolací těchto látek.
6)Vypracovat text závěrečné práce.
Seznam doporučené literatury
1)Greenwood N. N., Earnshaw A., Chemie prvků I., Informatorium Praha (1993).
2)Grimes R. N.: Carboranes, 2. ed, Elsevier Inc., Amsterdam (2011).
3)Knoth W. H.: J. Am. Chem. Soc. 89 (1967).
4)Knoth W. H.: Inorg. Chem. 10 (1971).
5)Kester J. G., Keller D., Huffman J. C., Benefiel M. A., Geiger W. E., Atwood C., Siedle A. R., Korba G. A., Todd L. J.: Inorg Chem 33 (1994).
Seznam doporučené literatury
1)Greenwood N. N., Earnshaw A., Chemie prvků I., Informatorium Praha (1993).
2)Grimes R. N.: Carboranes, 2. ed, Elsevier Inc., Amsterdam (2011).
3)Knoth W. H.: J. Am. Chem. Soc. 89 (1967).
4)Knoth W. H.: Inorg. Chem. 10 (1971).
5)Kester J. G., Keller D., Huffman J. C., Benefiel M. A., Geiger W. E., Atwood C., Siedle A. R., Korba G. A., Todd L. J.: Inorg Chem 33 (1994).