Tris(pentafluorophényl)borane

Modèle:Infobox Chimie Le tris(pentafluorophényl)borane, parfois abrégé BCF, est un composé chimique de formule Modèle:Fchim. Il se présente sous la forme d'un solide blanc volatil et hygroscopique, formant un trihydrate Modèle:Fchim, dans lequel l'une des molécules d'eau est coordonnée au bore tandis que les deux autres forment de liaisons hydrogène avec la première. La molécule est constituée de trois groupes pentafluorophényle Modèle:Fchim liés à un atome de bore central. Le motif Modèle:Fchim central est plan. Il est parfois présenté comme « l'acide de Lewis idéal » car il est polyvalent et ses liaisons B–C sont relativement inertes par rapport aux composés fluorés du bore apparentés, comme ceux qui contiennent des groupes Modèle:Fchim, qui se décomposent en formant des liaisons B–F.

On l'obtient à l'aide de réactifs de Grignard à partir du bromopentafluorobenzène Modèle:Fchim :

3 Modèle:Fchim + [[Trichlorure de bore|Modèle:Fchim]] → Modèle:Fchim + 3 MgBrCl

La synthèse initiale employait du Modèle:Fchim, mais ce réactif est susceptible de détoner avec élimination de fluorure de lithium LiF.

Acidité de Lewis et applications

La propriété la plus remarquable de cette molécule est sa forte acidité de Lewis. Sa force de son acidité, déterminée par la Modèle:Lien et la méthode de Childs, est comparable à celle du trifluorure de bore Modèle:Fchim mais est inférieure à celle du trichlorure de bore Modèle:Fchim. Cela indique que l'électronégativité des groupes pentafluorobenzène Modèle:Fchim est semblable à celle des halogénures.

L'une des applications du Modèle:Fchim est la formation d'anions non coordinants en retirant des ligands anioniques de complexes métalliques. Le tris(pentafluorophényl)borane peut ainsi être utilisé comme activateur ou cocatalyseur dans la réaction de polymérisation des alcènes :

Modèle:Fchim + Modèle:Fchim → Modèle:Fchim.

Au cours de ce processus, le groupe méthyle Modèle:Fchim fortement coordinant est transféré sur l'atome de bore en exposant un site réactif au zirconium. Le zirconocène cationique résultant est stabilisé par l'anion non coordinant dérivé du tris(pentafluorophényl)borane. Le site exposé sur le zirconium permet la coordination d'alcènes, nécessaire à la polymérisation de ces derniers.

Le tris(pentafluorophényl)borane a également permis de développer des catalyseurs/activateurs « immobilisés » sur un support inorganique inerte tel que la silice.

Ce composé est par ailleurs capable de capturer un ion hydrure pour former l'anion [[[:Modèle:Fchim]]]Modèle:Exp et de catalyser l'hydrosilylation des aldéhydes. Il se lie en outre à une grande variété de bases de Lewis, même à celles qui sont faiblement basiques.

Les halogénures de pentafluorophénylborane sont des composés apparentés.

Paire de Lewis frustrée et autres réactions

Le tris(pentafluorophényl)borane est un réactif important conduisant au concept de Modèle:Lien. La combinaison de cette molécule et de phosphines basiques, comme la tricyclohexylphosphine Modèle:Fchim clive l'hydrogène Modèle:Fchim :

Modèle:Fchim + Modèle:Fchim + [[Dihydrogène|Modèle:Fchim]] → Modèle:FchimModèle:Exp + Modèle:FchimModèle:Exp.

De nombreux phosphines, boranes et substrats apparentés participent à des réactions semblables.

On utilise le Modèle:Fchim pour préparer un composé contenant une liaison Xe–C :

Modèle:Fchim + Modèle:Fchim → Modèle:FchimModèle:Exp.

Il forme du tétrakis(pentafluorophényl)borate de lithium Modèle:Fchim, un sel de l'anion non coordinant [[Tétrakis(3,5-bis(trifluorométhyl)phényl)borate|[[[:Modèle:Fchim]]]Modèle:Exp]], en réagissant avec le pentafluorophényllithium Modèle:Fchim :

Modèle:Fchim + Modèle:Fchim → Li[[[:Modèle:Fchim]]].