8
This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution 4.0 International License. Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschung in Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht: Creative Commons Namensnennung 4.0 Lizenz. Reaktionen des (2-Trimethylsiloxyphenyl)diphenylphosphans mit Phosphorhalogeniden — Kristall- und Molekülstruktur des (2-Hydroxyphenyl)diphenylphosphoniumbromids Reactions of (2-Trimethylsiloxyphenyl)diphenylphosphane with Phosphorus Halides - Crystal and Molecular Structure of (2-Hydroxyphenyl)diphenylphosphonium Bromide Reinhard Schmutzler Institut für Anorganische Chemie, Technische Universität Braunschweig, Pockelsstr. 4, D-3300 Braunschweig Dietmar Schomburg Gesellschaft für Biotechnologische Forschung mbH, Mascheroder Weg 1, D-3300 Braunschweig Rainer Bartsch und Othmar Stelzer* Fachbereich 9, Anorganische Chemie, Bergische Universität-Gesamthochschule Wuppertal, Gaußstr. 20, D-5600 Wuppertal 1 Z. Naturforsch. 39b, 1177-1184 (1984); eingegangen am 9. Dezember 1983 (2-Hydroxyphenyl)diphenylphosphane, Structure, Silylation, Reactions with Phosphorus Halides, Complex Reaction of hexamethyldisilazane with ( 2-hydroxyphenyl)diphenylphosphane 1 affords the trimethylsilyl derivative 2-(Me 3 SiO) —C 6 H 4—PP h 2 (2). The Si —O-bond is cleaved by various phos phorus halides, e.g. [Bu"3PF]+ B r “ , P h P C l2, PC13, P h 2 PF 3 and PhPF 4 with formation of the cor responding P-O-derivatives and trimethylfluoro- or trimethylchlorosilane, respectively. The 31 P{'H} NMR spectra of the products are discussed. [2-(Bu" 3 PO) —C 6 H 4 —P P h 2 ]~Br~ (7) on reac tion with nickel(II) bromide forms a paramagnetic complex of composition NiBr 2 L 2 (L = 7). A distorted tetrahedral coordination geometry at Ni may be derived from its magnetic moment, electronic spectra and conductivity data. The structure of the hydrobromide of 1. shows strong hydrogen bonding between the OH- and PH-group of the cation and the bromide anion (P—H 1,42Ä, H —Br 2,41 Ä, angle P -H -B r 150°; O -H 1,00 Ä, H --Br 2,09 Ä, angle O -H -B r 176°). 2-Phosphinoanisole und 2-Phosphinophenole sind als Chelatbildner von aktuellem Interesse. Entalky lierung bzw. Halogenwasserstoffabspaltung liefern bei Umsetzungen mit Übergangsmetallhalogeniden Komplexe mit stabilen fünfgliedrigen Chelatringen [1, 2]. Die ortho -ständige Hydroxylgruppe in 2- H O -C 6H4-PPh2 eröffnet jedoch auch die Möglich keit, zwei oder mehr der Donorgruppierungen zu ei nem mehrzähnigen Ligandensystem zu verknüpfen. Darüber hinaus lassen sich über die Funktionalität in ortho -Position Acceptorgruppierungen binden und deren intramolekulare Wechselwirkung mit dem P- Donor untersuchen. Anstelle der 2-Phosphinophe- nole 2-HO—C6H4—PPh2 bzw. 2-Phosphinophenol- ether 2-RO—C6H4—PPh2 sollte bei der Synthese dieser Verbindungen der Trimethylsilylether 2-Me3SiO—C6H4—PPh2 eingesetzt werden. Der Me3Si-Rest als gute Abgangsgruppe [3] verleiht ihm eine den 2-Phosphinophenolen vergleichbare * Sonderdruckanforderungen an: Prof. Dr. O. Stelzer. 0340-5087/84/0900-1177/$ 01.00/0 Reaktivität. Bei Umsetzungen mit Halogeniden des Phosphors liefert er neben den gewünschten Pro dukten Halogensilane Me3SiX (X = F, CI) anstelle der Halogenwasserstoffe HX bei analogen Reaktio nen der 2-Phosphinophenole. Damit werden die Nachteile der HX-Abspaltung mit Hilfsbasen um gangen. Synthese des (2-Trimethylsiloxyphenyl)diphenyl- phosphans Wird 2-Hydroxydiphenylphosphan [1] mit Hexa- methyldisilazan [4] im Überschuß erhitzt, so bildet sich das Silylderivat 2 unter Abspaltung von NH3 in guter Ausbeute. Der Trimethylsilylether 2 läßt sich auch durch dreitägiges Erhitzen von 1 mit überschüssigem Tri- methylchlorsilan in guter Ausbeute darstellen. Bei der Synthese von 1 durch Etherspaltung in o- Diphenylphosphinoanisol (lc) fiel zunächst das Hy- drobromid la an. Nach Umkristallisation aus Di chlormethan kann es in Form wohl ausgeprägter Kri stalle erhalten werden. Umsetzung von la mit einem

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This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution4.0 International License.

Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschungin Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung derWissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht:Creative Commons Namensnennung 4.0 Lizenz.

Reaktionen des (2-Trimethylsiloxyphenyl)diphenylphosphans mit Phosphorhalogeniden — Kristall- und Molekülstruktur des (2-Hydroxyphenyl)diphenylphosphoniumbromids

Reactions of (2-Trimethylsiloxyphenyl)diphenylphosphane with Phosphorus Halides - Crystal and Molecular Structure of (2-Hydroxyphenyl)diphenylphosphonium Bromide

Reinhard SchmutzlerInstitu t für A norganische C hem ie, Technische U niversitä t B raunschw eig,Pockelsstr. 4, D-3300 B raunschweig

Dietmar SchomburgGesellschaft für B iotechnologische Forschung m bH , M ascheroder W eg 1, D-3300 B raunschweig

Rainer Bartsch und Othmar Stelzer*Fachbereich 9, A norganische C hem ie, Bergische U niversität-G esam thochschule W uppertal,G außstr. 20, D-5600 W uppertal 1

Z. N aturforsch. 39b, 1177-1184 (1984); eingegangen am 9. D ezem ber 1983

(2-H ydroxyphenyl)diphenylphosphane, S tructure , Silylation,R eactions with Phosphorus H alides, Com plex

R eaction of hexam ethyldisilazane with (2-hydroxyphenyl)d iphenylphosphane 1 affords the trim ethylsilyl derivative 2-(M e3SiO) —C6H 4—PP h2 (2). The Si —O -bond is cleaved by various phos­phorus halides, e .g . [Bu"3PF]+ B r“ , PhPC l2, PC13, Ph2P F 3 and P hP F4 w ith form ation of the cor­responding P -O -d eriv a tiv es and trim ethylfluoro- or trim ethy lch lorosilane, respectively. The 31P{'H } N M R spectra of the products are discussed. [2-(Bu"3PO ) — C 6H 4—P P h 2]~Br~ (7) on reac­tion with nickel(II) brom ide form s a param agnetic com plex of com position N iB r2L2 (L = 7). A distorted tetrahedra l coordination geom etry at Ni m ay be derived from its m agnetic m om ent, electronic spectra and conductivity data . T he structure o f the hydrobrom ide of 1. shows strong hydrogen bonding betw een the O H - and PH -group of the cation and the brom ide anion (P —H 1,42Ä ,H —B r 2,41 Ä, angle P - H - B r 150°; O - H 1,00 Ä , H --Br 2,09 Ä , angle O - H - B r 176°).

2-Phosphinoanisole und 2-Phosphinophenole sind als Chelatbildner von aktuellem Interesse. Entalky­lierung bzw. Halogenwasserstoffabspaltung liefern bei Umsetzungen mit Übergangsmetallhalogeniden Komplexe mit stabilen fünfgliedrigen Chelatringen [1, 2].

Die ortho-ständige Hydroxylgruppe in 2- H O -C 6H4-P P h 2 eröffnet jedoch auch die Möglich­keit, zwei oder mehr der Donorgruppierungen zu ei­nem mehrzähnigen Ligandensystem zu verknüpfen. Darüber hinaus lassen sich über die Funktionalität in ortho-Position Acceptorgruppierungen binden und deren intramolekulare Wechselwirkung mit dem P- Donor untersuchen. Anstelle der 2-Phosphinophe- nole 2-HO—C6H4—PPh2 bzw. 2-Phosphinophenol- ether 2-RO —C6H4—PPh2 sollte bei der Synthese dieser Verbindungen der Trimethylsilylether 2-Me3SiO—C6H4—PPh2 eingesetzt werden. Der Me3Si-Rest als gute Abgangsgruppe [3] verleiht ihm eine den 2-Phosphinophenolen vergleichbare

* Sonderdruckanforderungen an: Prof. D r. O. Stelzer.0340-5087/84/0900-1177/$ 01.00/0

Reaktivität. Bei Umsetzungen mit Halogeniden des Phosphors liefert er neben den gewünschten Pro­dukten Halogensilane Me3SiX (X = F, CI) anstelle der Halogenwasserstoffe HX bei analogen Reaktio­nen der 2-Phosphinophenole. Damit werden die Nachteile der HX-Abspaltung mit Hilfsbasen um­gangen.

Synthese des (2-Trimethylsiloxyphenyl)diphenyl- phosphans

Wird 2-Hydroxydiphenylphosphan [1] mit Hexa- methyldisilazan [4] im Überschuß erhitzt, so bildet sich das Silylderivat 2 unter Abspaltung von N H 3 in guter Ausbeute.

D er Trimethylsilylether 2 läßt sich auch durch dreitägiges Erhitzen von 1 mit überschüssigem Tri- methylchlorsilan in guter Ausbeute darstellen.

Bei der Synthese von 1 durch Etherspaltung in o- Diphenylphosphinoanisol ( lc ) fiel zunächst das Hy- drobromid l a an. Nach Umkristallisation aus Di­chlormethan kann es in Form wohl ausgeprägter Kri­stalle erhalten werden. Umsetzung von l a mit einem

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1178 R. Schm utzler e ta l . ■ (2-H ydroxyphenyl)d iphenylphosphonium brom id

Me^SiCl ( Uberschuß

/ 3 Tage Rückfluß

PPh-

OH

+ HN(SiMe3)2 / - NH3

Methylcyclohexan

PPh,

OSiMe-(1 )

Br

OSiMe-,

Ph^PNa+ Kn-,

Äquivalent Natriumethylat liefert 1, das mit einem weiteren Äquivalent in das Phenolat l b überführt werden kann.

PPh2H

OH

B r'

1a (2 )

PPh2

0 " Na +

1b

Versuche, 2 ausgehend vom 2-Bromphenyltrime- thylsilylether darzustellen, verliefen unbefriedigend.

Die Umsetzung mit Ph.PNa liefert ein Substanzge­misch, das nach der ''P^H j-N M R-spektroskopi- schen Untersuchung nur wenig 2 enthält.

2 zeigt im ''P { ]H}-NMR-Spektrum ein Singulett, das gegenüber dem Signal der Ausgangsverbindung 1 nur geringfügig nach höherem Feld verschoben ist. D er Gang der (5P-Werte (Tab. I) innerhalb der Serie

Tab. I. 19F- und 31P-N M R -spektroskopische D aten der V erb indungen 1—11 (Lösungsm ittel D ichlorm ethan).

V erb indung (3P [ppm] V PP[Hz] M P P m ]

1 - 18,1la - 5,8lb - 22,12 - 16,23 (P P h2) - 16,9 36,5

(PC12) + 184.24 (PPh-,) - 15,8 30,1

(PCI) + 117,05 (P P h .) - 18,2 18.3

(PCI) + 156,26 (PP h .) - 17.7 13,7

(PO ) + 156,07 (P P h2) - 16,9 -

(P B u”3) + 103.88 (PP h .) - 20.3 -

(PF2) - 51,1 -3 5 ,0 (775)b9 (P F 3) - 62.1 50,1 -4 6 ,3 (901)b

10 (PF ,) - 66,0 - -3 5 .0 (822)b11 (PB u"3) + 103.8lc - 16.8

Ph3P - 5 ,9a

Ref. [5]; b 7 PF[Hz].

Tab. II. 13C {!H }-N M R -D aten von 1 und 2 sowie von Ph3P und 2 -M e O -C 6H 4- P P h 2; W erte in K lam m ern K opplungskon­stan ten / ( 31P - 13C) in H za.

C ( l) C(2) C(3) C(4) C(5) C (6) C(7) C (8) C(9) C(10)

Ph3Pb 138,3 134,5 129,2 129,3 129,2 134,4 138.3 134.5 129,2 129,3( -1 2 ,5 ) (19,6) (6 ,8) (0,33) (6 ,8) (19.6) ( -1 2 ,5 ) (19.6) (6 ,8) (0,33)

lc c 125,9( 12,6)

161,3(15,3)

110,4( 1,6)

130,4 121,1( 1.0)

133.7(1.3)

136,9(10,7)

133.9(20. 1)

128,4(7,3)

128,6

l d 121,2 ( ~ 2)

55 ,2e

159,3(18,3)

115,7(~ 3 )

131,7 129,3 135,3(3,6)

135,3(3,6)

133,6(18.9)

128,9(7.3)

129,3

2d 121,6( < 1)

0,13f(1,1)

157,6(16,7)

118,1(1,2)

130,2 128,8 135 137.2( 11,2)

134.3(20,6)

128.6(8 .2)

128.8

3 2 / 8 9

a Indizierung d e r C -A tom e * 1° 5 b siehe Ref. [6 b]; c Lösungsm ittel CDC1,;5 6

d L ösungsm ittel C D 2C12; e —O —C H ,: f —O —SiM e3.

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R. Schm utzler et al. • (2 -H ydroxyphenyl)d iphenylphosphonium brom id 1179

P P h,

X = H, OSiMe3 (2), OMe ( lc ) , OH (1), ONa (lb ) -5 ,9 [5] -1 6 ,2 -1 6 ,8 -18 ,1 -22 ,1

induktiven Effekt der elektronegativen Substituen­ten zurückzuführen [6 c]. Im Falle monosubstitu- ierter Benzolderivate findet man fü r..;C —X eine li­neare Beziehung zwischen den (3C-Werten und der Elektronegativität von X [6 d],

kann durch den mesomeren Substituenteneffekt be­friedigend erklärt werden. Danach wächst die negati­ve Partialladung in o-Position zur Gruppe X in der angegebenen Reihenfolge an und bewirkt eine zu­nehmende Abschirmung des 31P-Kerns [6 a].

Das ^C fH j-N M R -S pektrum von 2 (Tab. II) ent­spricht, abgesehen von dem Signal für die Me3Si —O- Gruppe, weitgehend dem von 1. Durch den mesome­ren Effekt der OR-Gruppierungen (R = H, CH3, OSiMe3) sind die Kohlenstoffatome C (l) und C(3) stärker abgeschirmt als im Triphenylphosphan [6 b]. Die Resonanz für C(2) in 1, 2 und 2-M eO—C6H 4—PPh2 erfährt eine Tieffeldverschie- bung im Vergleich zu Ph3P (Indizierung der C-Ato- me siehe Tab. II). Dies ist in erster Linie auf den

Röntgenstrukturanalyse von la

Das Kation des Phosphoniumsalzes l a besitzt ne­ben der OH-Gruppe eine acide 7 P — H-Gruppie- rung, die zur Ausbildung von Wasserstoffbrücken- bindungen in der Lage sein sollte. Es war zu untersu­chen, inwieweit diese Wechselwirkungen die Kon- formation des Kations, d .h . die relative Orientie­rung der Phenylringe bestimmen. Die Bindungswin­kel und -längen in l a waren im Zusammenhang mit der Diskussion der Basizität von Phosphanen von Interesse [7].

Die Atom koordinaten und die anisotropen Tem­peraturfaktoren sind in Tab. I l l a und IIIb mit dem in Abb. 1 verwendeten Numerierungsschema wie­

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1180 R. Schm utzler et al. ■ (2-H ydroxyphenyl)d iphenylphosphonium brom id

dergegeben. Die mittlere C —C-Bindungslänge be­trägt 1,387 Ä, die C —H-Bindungslängen liegen zwi­schen 0,86 und 1,09 Ä und die O —H-Bindung hat eine Länge von 1,00 Ä. Bindungslängen und -winkel sind in Tab. IV wiedergegeben.

Das Kation in la hat verzerrte Tetraederstruktur. Die drei Phenylringe sind annähernd propellerför-

T ab. I I Ia . L ageparam eter der A tom e von la .

xla ylb z/c

Br 0,3072(1) 0,4328(1) 0,0198(1)P 0,8561(1) 0,6638(1) 0,7471(1)C ( l l ) 0,7604(3) 0,6177(2) 0,5845(3)C(12) 0,8377(4) 0,5862(2) 0,5063(4)C(13) 0,7623(4) 0,5485(2) 0,3816(4)C(14) 0,6111(5) 0,5443(2) 0,3340(4)C(15) 0,5331(4) 0,5747(2) 0,4111(5)C(16) 0,6066(4) 0,6121(2) 0,5373(4)C(21) 0,7651(3) 0,7505(2) 0,7643(3)C(22) 0,7593(3) 0,7684(2) 0,8948(3)C(23) 0.6898(4) 0,8350(2) 0,9111(4)C(24) 0,6255(4) 0,8829(2) 0,7991(4)C(25) 0,6307(4) 0,8655(2) 0,6701(4)C(26) 0,7008(4) 0,7997(2) 0,6516(3)C(31) 0.0453(3) 0,6796(2) 0,7669(3)C(32) 0,0970(4) 0,7490(2) 0,7343(4)C(33) 0,2469(4) 0,7597(2) 0,7572(4)C(34) 0,3440(4) 0,6981(2) 0,8159(4)C(35) 0,2941(3) 0,6286(2) 0,8472(4)C(36) 0,1425(3) 0,6186(2) 0,8218(3)O 0,0825(2) 0,5521(1) 0,8431(3)

T ab. IIIb . A niso trope T em p era tu rfak to ren (Ä 2 • 103) derN ichtw asserstoffatom e von la.

U l i U 22 U33 U 23 U 13 U 12

Br 42(1) 48(1 63(1) 19(1) 20( 1) 2( 1)P 33(1) 31(1 33(1) 1( 1) 15(1) 5(1)C ( l l ) 33(2) 33(2 37(2) - 1( 1) 13(1) 0( 1)C(12) 44(2) 50(2 47(2) - 11(2) 22(2) - 2(2)C(13) 61(3) 62(3 47(2) 17(2) 22(2) - 2(2)C(14) 65(3) 48(3 49(2) 11(2) 10(2) - 8(2)C(15) 45(2) 63(3 69(3) 15(2) 6(2) - 8(2)C(16) 39(2) 60(3 61(2) - 12(2) 20(2) 1(2)C(21) 30(2) 33(2 37(2) 3(1) 15(1) 5(1)C(22) 44(2) 40(2 40(2) 2(2) 20(2) 3(1)C(23) 62(3) 44(2 57(2) - 4(2) 35(2) 8(2)C(24) 49(2) 44(2 71(3) 0(2) 27(2) 17(2)C(25) 60(3) 51(3 52(2) 10(2) 13(2) 25(2)C(26) 59(2) 53(3 36(2) 4(2) 15(2) 16(2)C(31) 38(2) 30(2 36(2) - 5(1) 16(2) 3(1)C(32) 48(2) 37(2 45(2) - 2(2) 19(2) 2(2)C(33) 57(3) 43(3 62(3) - 7(2) 31(2) -1 3 (2 )C(34) 35(2) 59(3 62(2) -1 4 (2 ) 21(2) - 10(2)C(35) 29(2) 48(2 56(2) - 8(2) 12(2) 4(2)C(36) 35(2) 34(2 37(2) - 4(2) 12(1) 3(1)O 38(1) 35(1 66(2) 6( 1) 15(1) 5(1)

Tab. IV . B indungslängen (Ä ) und Bindungswinkel (°) von la.

C ( l l ) - P 1,786(3) C (2 1 ) -P 1,790(4)C (3 1 ) -P 1,783(4) C ( 1 2 ) - C ( l l ) 1,383(6)C ( 1 6 ) - C ( l l ) 1,391(5) C (1 3 )-C (1 2 ) 1,393(6)C (1 4 )-C (1 3 ) 1,366(6) C (1 5 )-C (1 4 ) 1,371(8)C (16)—C(15) 1,399(6) C (2 2 )-C (2 1 ) 1,390(5)C (2 6 )-C (2 1 ) 1,397(5) C (2 3 )-C (2 2 ) 1,382(6)C (2 4 )-C (2 3 ) 1,378(6) C (2 5 )-C (2 4 ) 1,372(7)C (2 6 )-C (2 5 ) 1,378(7) C (3 2 )-C (3 1 ) 1,394(6)C (3 6 )-C (3 1 ) 1,399(5) C(33) —C(32) 1,388(6)C (3 4 )-C (3 3 ) 1,391(6) C (3 5 )-C (3 4 ) 1,383(7)C (3 6 )-C (3 5 ) 1,402(5) O —C(36) 1,349(5)H ( l ) - P 1,42 (4)

C(21) —P —C ( l l ) 111.2(1) C ( 3 1 ) - P - C ( l l ) 110,5(2)C ( 3 1 ) - P - C ( 2 1 ) 112,0(2) C ( 1 2 ) - C ( l l ) - P 120,7(2)C ( 1 6 ) - C ( l l ) - -P 119,7(3) C (2 2 ) -C (2 1 ) -P 118,1(3)C(26) — C (2 1 )--P 122,0(3) C (3 2 ) -C (3 1 ) -P 122,9(3)C(36) —C (3 1 )- P 116,2(3) 0 - C ( 3 6 ) - C ( 3 1 ) 117,2(3)O —C (36)—C(35) 123.7(3)

mig angeordnet. Ein Vergleich der Struktur mit der von M ePPh3+ [8] ergibt eine geringfügige Vergröße­rung des mittleren Csp2—P —Csp2-Winkels (111,2 im Vergleich zu 110°), was durch den kleineren Raum­bedarf des Protons im Vergleich zur Methylgruppe erklärt werden kann. Die Bindungslängen des Phos­phors zu den Aryl-Kohlenstoffatomen sind denen der Vergleichsverbindung sehr ähnlich (Mittelwert 1,786(4) Ä im Vergleich zu 1,80(2) Ä). Die Phos- phor-Wasserstoff-Bindungslänge ist nicht signifikant verschieden von den in Phosphonium-Bromid (P—H 1,414(10) Ä [9]) und Phosphonium-Iodid (1,414(1) Ä [10]) ermittelten Werten. Wie in diesen Verbindungen werden P—H --A nion Wasserstoff­brücken gebildet (P—H 1,42(4) Ä, H - Br 2,41 Ä, Winkel P - H - B r 150°). Das Proton ist von der Pseudo-C3-Achse des Kations deutlich in Richtung auf das Bromid-Anion verschoben. Eine starke Was­serstoffbrücke besteht auch zwischen dem Anion und dem Hydroxyproton eines zweiten Phospho- niumkations (H---Br 2,09 Ä, Winkel O — H - B r 176°).

Die nicht diskutierten Bindungsparameter liegen in dem normalerweise für entsprechende Werte ge­fundenen Bereich.

Reaktionen des (2-Trimethylsiloxyphenyl)diphenyl- phosphans (2) mit Halogenverbindungen des Phos­phors in der Koordinationszahl 3—5

Phosphortrichlorid und Phenyldichlorphosphan reagieren mit 2 (n = 1,2) unter Bildung der Verbin-

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R. Schm utzler et al. - (2-H ydroxyphenyl)d iphenylphosphonium brom id 1181

düngen 3—6. Sie besitzen den Charakter von „Phos­phorhybridliganden“ [11] (tertiäres Phosphan/Chlor- phospit bzw. Phosphinat), die bei Koordination an ein Übergangsmetall sechsgliedrige Chelatringe aus­zubilden in der Lage sind.

(A )P P h ,

n 2RPCl- 3, U

O -PR C I(B )

(3)(A ) (A )

P P h, Ph,P

(B )O - P - O

5,6r = c i 3, 5R = Ph: A . 6

Die Verbindungen 3, 4 und 5 konnten nicht in analytisch reiner Form erhalten werden, ihre Bil­dung ließ sich jedoch 31P{'H}-NM R-spektroskopisch zweifelsfrei belegen. Die chemischen Verschiebun­gen der Phosphorkerne A und B sowie die beobach­teten Multiplizitäten der Signale (Kopplung VPP) (Tab. I) belegen die vorgeschlagene Struktur. 6 wurde als farbloser Feststoff erhalten, der anhand seines 31P{1H}-NMR-Spektrums und elem entarana­lytisch charakterisiert wurde.

Die 31P{1H}-NMR-Signale für die Phosphoratome A und B in 3 bzw. 4 sind durch die Kopplung VPP in Dubletts aufgespalten; 5 bzw. 6 zeigen für PA ein Dublett, für PB ein Triplett. Fluorphosphoniumsalze des Typs [R3P —F]+Br~ reagieren mit Phenyltrime- thylsilylethern glatt unter Bildung von Trimethyl- fluorsilan und Phenoxyphosphoniumsalzen [12], In analoger Weise liefert 2 bei Umsetzung mit [Bu3PF]+B r_ das Phosphoniumsalz 7 mit einer PPh,- Gruppierung in ortho-Position zur O —PR3-Gruppe.

\ P F ]+ B r ' +PPh-

OSiMe,

(A )PPh,

0 -P B u n3

(B )

bzw. vierfach koordinierten Phosphor (A bzw. B) beobachtet. Die chemische Verschiebung <3P von PB unterscheidet sich nur wenig von dem <3P-Wert für [Ph—O — PBu"3]~Br~ [12], eine Kopplung zwischen PA und PB tritt nicht auf. Lewis-Säure-Basen-Wech- selwirkung zwischen der Donorgruppierung — PPh2 und dem Oxyphosphoniumfragment — O —PBu”3 muß daher ausgeschlossen werden.

Ersetzt man die — O —PR3+-Einheit durch Oxy- fluorphosphorangruppierungen, so läßt der zuneh­mende Acceptorcharakter eine Säure-Base-Wechsel- wirkung zwischen PA und PB erwarten. Die Umset­zung von 2 mit Diphenyltrifluorphosphoran führt un­ter Abspaltung von Trimethylfluorsilan zur Bildung von 8 mit einer — OPF,Ph,-Gruppierung in ortho-Po­sition zum Ph2P-Donor:

Im 3IP{1H}-NMR-Spektrum von 7 wird je ein Si­gnal bei —16,9 und +103,9 ppm für den dreifach

PPh.

O-Si Me-

(A )

P h2 PF3

PPh,

0 -P F ,P h

Me3SiF (5)

(B )2 2

Die W erte für (3F und <5P sowie die Kopplungskon­stante ' / PF liegen im Erwartungsbereich für Fluor- phosphorane des Typs XF2PR2 (X = Halogen, OR; R = Alkyl, Aryl) [13]; eine Kopplung 4/ PP zwischen den 31P-Kernen A und B wird nicht beobachtet. Phe- nyltetrafluorphosphoran reagiert mit 2 in analoger Weise wie Diphenyltrifluorphosphoran. Neben 9 er­hält man jedoch stets das Disubstitutionsprodukt 10. Das Mengenverhältnis von 9:10 läßt sich durch die Wahl der Stöchiometrie (1:1 bzw. 1:2) im erwarteten Sinne verschieben.

(A ) (A ) (A )PPh,

0 - P F 3Ph(B )

PPh2 P h2P

:b) PhP — 0IF

10

Br~+ M e ^ iF (4)

Die (5P-Werte für die Phosphoratome A in 9 und 10 liegen ebenso wie für 3—8 nahe bei denen von 1. Die chemischen Verschiebungen <3P(B) in 9 bzw. 10 und PhOPF3Ph bzw. (PhO)2PF2Ph [13] unterscheiden sich nur wenig. Damit kann eine starke Lewis-Säure- Basen-Wechselwirkung innerhalb der Einheit

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1182 R. Schm utzler et al. ■ (2-H ydroxyphenyl)d iphenylphosphonium brom id

p 2 P(B) = PPhCl (4), PC12(3), PPh-O- (6)

P(B) PF2Ph2(8), PF3Ph (9), PF2Ph-O-(10)0

ausgeschlossen werden. Die überraschend große Kopplungskonstante 47PP für 9 mit dem stärksten Le- wissäurecharakter der Phosphoratome B innerhalb der Serie 3—10, deutet auf eine schwache Wechsel­wirkung dieser A rt hin. Die Größe von 4/ PP legt na­he, daß hier, wie auch im Falle von 3—6, die Wech­selwirkung der Kernspins von P(A) und P(B) „durch den Raum “ erfolgt [14]. Voraussetzung hierfür ist die Überlappung von besetzten Orbitalen an P(A) und leeren (Acceptor) Orbitalen an P(B) [15].

Die Derivate von 1 besitzen mit der Ph2P-Gruppe den Charakter von Lewisbasen und sollten daher mit Übergangsmetallhalogeniden Komplexe bilden. Dies wurde am Beispiel von 7 exemplarisch aufge­zeigt. Wasserfreies Nickel(II)bromid reagiert mit 7 unter Bildung von 11, das als grüner Feststoff anfällt:

Bun̂ P+ +PBun,7 3 2 Br’ 3

11

Die Leitfähigkeit in Dichlormethan beträgt 9.07 ß -1cm2mol-1. Das magnetische Moment, be­stimmt nach der Methode von Evans [16] in Dichlor­methanlösung, spricht für das Vorliegen von zwei ungepaarten Elektronen pro Nickelatom. Mit 3,48B. M. liegt /ueff deutlich unter dem für reguläre Tetra­edersymmetrie theoretisch zu erwartenden Wert von 3,9—4,1. Hierfür ist die Aufspaltung des 3T 1(g)-Grund- zustandes durch eine Komponente des Liganden­felds niedrigerer Symmetrie verantwortlich [17]. Cotton, Faust und Goodgame [18] fanden für den zu11 vergleichbaren Nickelkomplex NiBr2(Ph3P)2 mit tetraedrischer K oordination//eff = 3,27 B.M . Ein dy­namisches Gleichgewicht zwischen tetraedrischer und planarer (diamagnetischer) Form kann ausge­schlossen werden [19]. Im ''Pj'H J-N M R-Spektrum wird nur ein Signal bei +103.8 ppm beobachtet, das der —O —PBu"3-Gruppierung zugeordnet wird (7: + 103,8). Eine Wechselwirkung mit dem paramagne­

tischen Koordinationszentrum tritt nicht auf, wie das Fehlen einer Kontaktverschiebung (Fermi- oder Pseudokontakt) [20] zeigt. Das UV/VIS-Spektrum von 11, gelöst in Dichlormethan, weist im Bereich von 800—200 nm drei Banden auf: 745(70), A2:665(150). a3:375(1725) (W erte in Klammern ent­sprechen den molaren dekadischen Extinktionskoef­fizienten). In Analogie zu der für das tetraedrische NiBr2(Ph3P)2 gegebenen Interpretation des Spek­trums in diesem Bereich [18, 21] ordnen wir diese Banden den Übergängen 3Tj(F) —> 3T2(F) (A j),

3T!(F) - > 3A 2 (A2) und 3T,(F) - > 3T2(P) (A3) z u .

Experim enteller Teil

Die Verbindungen 2-MeO —C6H 4PPh2 [2], (MeSi)2NH [4], Bu'13PF+B r“ [22], Ph2PF3 [23] und PhPF4 wurden nach Literaturangaben dargestellt. Die 19F- und ’'P-Kernresonanzspektren wurden am Gerät C 60 HL der Firma JEO L, die 13C-Spektren am HFX 90 der Firma Bruker sowie am FT 80 A der Firma Varian aufgenommen. Bei der Messung der 19F-NM R-Spektren wurde CC13F als interner Stan­dard, bei der Messung der ''P-NM R-Spektren 85- proz. Phosphorsäure als externer Standard benutzt. Verschiebungen zu höherem Feld werden mit negati­vem, Verschiebungen zu tieferem Feld mit positivem Vorzeichen angegeben. Als Lösungsmittel diente, soweit nicht anders angegeben, Dichlormethan.

Darstellung von 2-H ydroxyphenyl- diphenylphosphonium brom id ( la )

Ein Gemisch aus 111,2g (0.38 mol) 2-Methoxy- phenyldiphenylphosphan und 240 g 48-proz. Brom­wasserstoffsäure wurde 4 d in Inertgasatmosphäre unter Rückfluß gehalten. Am Ende der Reaktions­zeit hatten sich zwei Phasen gebildet. Die untere, viskose wurde abgetrennt, mit Alkohol versetzt und auf —20 °C abgekühlt. Die ausgefallenen Kristalle wurden nochmals aus Dichlormethan umkristalli­siert. Man erhielt l a in spektroskopisch reiner Form (Schmp. 198 °C). Zur weiteren Identifizierung wur­de es in das Phosphan 1 überführt. Ausbeute: 64.7 g (47%) la .

Das Phosphoniumsalz l a (24.6 g, 67.0 mmol) wurde zu einer Lösung von 1.4 g (67.0 mmol) Na­trium in 200 ml Ethanol gegeben und 5 h bei Raum­tem peratur gerührt. Nach Abziehen des Lösungsmit­tels im Vakuum (0,1 mbar, 25 °C) wurden die zu­rückbleibenden Kristalle in Dichlormethan aufge­nommen und das Lösungsmittel wurde im Vakuum abgezogen (0,1 mbar, 20 °C). Es verblieben 17,5 g (94%) 1 als farblose Kristalle.

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R. Schm utzler et al. ■ (2-H ydroxyphenyl)diphenylphosphonium brom id 1183

Darstellung von 2-Trimethylsiloxyphenyl- diphenylphosphan (2)

Zu einer Suspension von 21,0 g (75,5 mmol) von 2-Hydroxyphenyldiphenylphosphan (1) in 40 ml Me- thylcyclohexan wurden 7,0 g (43,4 mmol) Hexame- thyldisilazan gegeben. Nach Zugabe von 0,1 g Tri- methylchlorsilan wurde das Reaktionsgemisch 16 h bei 100 °C gerührt. Nach Entfernen des Lösungsmit­tels im Vakuum (0,1 mbar) verblieb 2 als zähes Öl. Es wurde in 70 ml Dichlormethan aufgenommen und die Lösung auf —40 °C abgekühlt. 2 fiel in Form farbloser Kristalle an. Ausbeute: 35,4 g (99%). Die Verbindung 2 kann auch durch Umsetzung von 1 mit überschüssigem Trimethylchlorsilan bei 50—60 °C in vergleichbaren Ausbeuten erhalten werden.

M ol.-Gew.: 350,1Ber. C 71,97 H 6,56 P 8,85,Gef. C 71,62 H 6,59 P 8,57.

Darstellung der Verbindung 7

Ein Gemisch aus 4,27 g (14,2 mmol) [Bu^PFjBr und 4,98 g (14,2 mmol) 2 wurde in 20 ml Tetrahy­drofuran gelöst und 3 d bei Raumtemperatur ge­rührt. Nach Entfernen aller flüchtigen Bestandteile im Vakuum (0,1 mbar) wurde der Rückstand drei­mal mit je 20 ml Petrolether und anschließend ein­mal mit gekühltem Tetrahydrofuran (10 ml, —40 °C) gewaschen. Nach Trocknen im Vakuum (0,1 mbar) blieb das Produkt als farbloser Feststoff zurück. Aus­beute: 6,70 g (84%).M ol.-Gew.: 559,5

Ber. C 64,40 H 7,39 P 11,07,Gef. C 64,27 H 7,45 P 10,94.

Allgem eine Arbeitsvorschriftzur Darstellung der Verbindungen 6 und 8

(2-Trimethylsiloxyphenyl)diphenylphosphan (2) (6,20 g, 17,1 mmol bzw. 5,07 g, 14,4 mmol) und 1,58 g (8,8 mmol) Phenyldichlorphosphan bzw. 3,50 g (14,4 mmol) Diphenyltrifluorphosphoran wurden in 20 ml Benzol gelöst. Die Reaktionslösung wurde 7 Tage bzw. 16 h unter Rückfluß gekocht, wobei im ersten Fall das monosubstituierte Produkt4 vollständig in das disubstituierte Produkt 6 über­führt wurde. Nach Entfernen aller flüchtigen Be­standteile im Vakuum (0,1 mbar) blieb der Phospho- nigsäureester 6 als farbloser Feststoff zurück, wäh­rend das Difluorphosphoran 8 als zähflüssiges Pro­dukt erhalten wurde, das nicht zur Kristallisation zu bringen war. Ausbeute: 5,24 g 6 (89%); 6,95 g 8 (96%).

6: Mol.-Gew.: 662.65Ber. C 76,13 H 5,02 P 14,02,Gef. C 75,52 H 5,10 P 13,37.

8: Mol.-Gew.: 500,5Ber. C 72,00 H 4,83 P 12,38,Gef. C 71,52 H 4,89 P 12,38.

Umsetzung von 2 m it Phosphortrichlorid und Phenyltetrafluorphosphoran

(2-Trimethylsiloxyphenyl)diphenylphosphan (2) und Phosphortrichlorid bzw. Phenyltetrafluorphos­phoran wurden im molaren Verhältnis 1:1 bzw. 1:2 in 20 ml Benzol gelöst. Die Reaktionslösungen wur­den 3 d bei Raum tem peratur gerührt, wobei jedoch keine einheitlichen Produkte erhalten wurden. Wie 19F- und ’'P-NM R-spektroskopische Untersuchun­gen zeigten, bildeten sich stets Gemische der Verbin­dungen 3 und 5 bzw. 9 und 10. Auch die Durchfüh­rung der Reaktion in reinem Phosphortrichlorid bzw. Phenyltetrafluorphosphoran erbrachte keine einheitlichen Produkte. Die Reaktionsprodukte ent­hielten stets ein Gemisch aus 3 und 5 bzw. 9 und 10, sowie im letzteren Fall noch andere nicht identifizier­bare Substanzen.

Darstellung des Kom plexes 11Ein Gemisch aus 1,97 g (3,5 mmol) (2-Diphenyl-

phosphino)phenoxy-tri-/i-butylphosphoniumbromid(7) und 1,67 g (7,7 mmol) wasserfreiem Nickel(II)- bromid wurde in 20 ml Dichlormethan eine Woche bei Raum tem peratur gerührt. Überschüssiges NiBr2 wurde abzentrifugiert, das Lösungsmittel im Vaku­um (0,1 mbar) entfernt und der Rückstand dreimal mit je 20 ml Petrolether gewaschen. Nach Trock­nung im Vakuum (0,1 mbar) wurde der Komplex 11 als grüner Farbstoff erhalten. Ausbeute: 2,04 g (87%).Mol.-Gew.: 1337,5

Ber. C 53,88 H 6,18 Br 23,90,Gef. C 53,64 H 6,32 Br 23,11.

Röntgenstrukturanalyse von l a

2-Hydroxyphenyl-diphenylphosphoniumbromid ( la ) kristallisiert monoklin, Raumgruppe P 2 fn . Die Elementarzelle mit den Param etern a = 9,631(3), b = 17,466(7), c = 10,229(3) Ä, ß = 110,46(3)°, drö =1,480 g/cm3 enthält vier Formeleinheiten. Die Daten wurden auf einem Syntex P2]-Diffraktometer nach der 6 —20-M eßm ethode im Bereich 3°< 2 0 ^ 135° mit Graphit-monochromatisierter Kupfer-Ka-Strah- lung (A = 1,54178 Ä ) gemessen. Die Meßgeschwin­

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1184 R. Schm utzler et al. ■ (2-H ydroxyphenyl)d iphenylphosphonium brom id

digkeit variierte zwischen 2,93 und 29,307min je nach Intensität des zu messenden Reflexes. Die D a­ten wurden für Lorentz-, Polarisations- und A bsorp­tionseffekte korrigiert (ju = 41,2 cm-1 für Cu—Ka). Nach der D atenreduktion resultierten 2324 unabhän­gige Reflexe (F> 2,5 a(F)).

Die Struktur wurde mit direkten und Differenz- Fourier-M ethoden gelöst. Nach der Verfeinerung mit anisotropen Tem peraturfaktoren für die Nicht­wasserstoffatome beträgt der Zuverlässigkeitsfaktor R = 0,044. Die W asserstoffatome wurden mit Aus­nahme des Hydroxyprotons, das festgehalten wurde, mit isotropen Tem peraturfaktoren frei verfeinert. Im

letzten Verfeinerungscyclus war das Verhältnis von Parameteränderung zu geschätzter Standardabwei­chung für alle Parameter kleiner als 0,015. Eine ab­schließende Differenz-Fouriersynthese gab keine Restdichtemaxima über 0,62 e/Ä3 [24],

Wir danken für Forschungsmittel des Landes Nie­dersachsen sowie für Mittel des Fonds der Chemi­schen Industrie. Den Firmen BASF A G , Bayer AG, Hoechst A G , Chemische Fabrik Kalk GmbH und Stauffer Chemical Co. sind wir für die Überlassung von Chemikalien verbunden.

[1] C. E. Jones, B. L. Shaw und B. L. T u rtle , J. C hem . Soc. (D alton) 1974, 992; E. M. M iller und B. L. Shaw, J. Chem . Soc. (D alton ) 1974, 480.

[2] T. B. R auchfuss, Inorg. Chem . 16, 2966 (1977); H. D. E m psall, B. L. Shaw und B. L. T u rtle , J. Chem . Soc. (D alton) 1976, 1500.

[3] R. Schm utzler, Inorg. C hem . 3, 410, 421 (1964); R. Schm utzler, J. C hem . Soc. 1964, 4551.

[4] S. H ashm an und C. A . B row n, Inorg . Synth. 5, 56(1957).

[5] L. M aier, in G. M. K osolapoff und L. M aier (H erausg .): O rganic Phosphorus C om pounds. Bd. 1, S. 4. W iley In terscience, New Y ork , L ondon, Sydney, T oron to 1972.

[6] a) P. C. L au terb u r, J. A m . C hem . Soc. 83, 1846 (1961);b) T. B undgaard und H . J. Jakobsen , A cta C hem . Scand. 26, 2548 (1972);c) E. B reitm eier und W. V oelte r, 13C N M R Spectro­scopy, 2nd E d it., V erlag C hem ie, W einheim , New Y ork 1978, S. 184;d) H. Spiesecke und W. G. Schneider, J. Chem . Phvs 35, 731 (1961).

[7] M. G raffeuil, J. F. L abarre . M. F. L äppert, C. Leibo- vici und O . S telzer, J. Chim . Phys. 71, 799 (1975).

[8] R. M. W ing. J. A m . C hem . Soc. 90, 4828 (1968).[9] L. W. Schroeder und J. J. R ush, J. C hem . Phys. 54,

1968 (1971).[10] A . Sequeira und W. C. H am ilton , J. Chem . Phys. 47,

1818 (1967).[11] C. A. M cAuliffe und W. Levason, in Phosphine, Arsi-

ne und Stibine C om plexes of the T ransition E lem ents, S. 32, E lsevier Scientific Publishing C om pany, A m ­sterdam . O xford , New Y ork 1979.

[12] R. B artsch , O. Stelzer und R. Schm utzler, Synthesis 1982, 326.

[13] R. Schm utzler in A dvances in Fluorine C hem istry, Vol. 5, S. 257, B utterw orth u. Co. L im ited , L ondon 1965.

[14] A. D. Buckingham und J. E. C ordle, J. C hem . Soc. Faraday II 70, 994 (1974).

[15] F. B. M allory, J. Am . Chem . Soc. 95, 7747 (1973).[16] D . F. E vans, J. Chem. Soc. 1959, 2003.[17] B. N. Figgis, N ature 182, 1568 (1958).[18] F. A. C o tton . O. D. Faust und D. M. L. G oodgam e,

J. A m . C hem . Soc. 83, 344 (1961).[19] L. H. Pignolet und W. D. W. H orrocks (J r .) , J. Am .

C hem . Soc. 91, 3976 (1969).[20] K. E. Schwarzhans, Angew. Chem . 82, 1975 (1970);

E. A . La Lancette und D. R. E aton , J. A m . Chem . Soc. 86, 5145 (1964).

[21] D. M. G oodgam e und M. G oodgam e, Inorg. C hem . 4, 139 (1965); M. C. Browning, R. F. D avies, D . J. M or­gan, L. E . Sutton und L. M. V enanzi. J. C hem . Soc.1961, 4816.

[22] R. B artsch , O. Stelzer und R. Schm utzler, Z . N a tu r­forsch. 36b, 1349 (1981).

[23] R. Schm utzler. J. K. R uff und Z. H . C urry (Jr.) , Inorg. Synth. 9, 63 (1967).

[24] W eitere E inzelheiten zur K rista llstruk turun tersuchung können beim Fachinform ationszentrum E n erg ie , Phy­sik, M athem atik , D-7514 E ggenstein-L eopoldshafen u n ter A ngabe der H in terlegungsnum m er C SD 50841, der A u to ren und des Z eitschriftenzitats angefo rdert werden.