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Tris(pentafluorophényl)borane
composé chimique
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Le tris(pentafluorophényl)borane, parfois abrégé BCF, est un composé chimique de formule (C6F5)3B. Il se présente sous la forme d'un solide blanc volatil et hygroscopique, formant un trihydrate [(C6F5)3BOH2](H2O)2, 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 –C6F5 liés à un atome de bore central. Le motif BC3 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 B–CF3, qui se décomposent en formant des liaisons B–F.
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| Tris(pentafluorophényl)borane | |||
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| Structure du tris(pentafluorophényl)borane | |||
| Identification | |||
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| Nom UICPA | tris(2,3,4,5,6-pentafluorophényl)borane | ||
| No CAS | |||
| No ECHA | 100.116.286 | ||
| No CE | 601-014-5 | ||
| PubChem | 582056 | ||
| SMILES | B(C1=C(C(=C(C(=C1F)F)F)F)F)(C2=C(C(=C(C(=C2F)F)F)F)F)C3=C(C(=C(C(=C3F)F)F)F)F , |
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| InChI | Std. InChI : InChI=1S/C18BF15/c20-4-1(5(21)11(27)16(32)10(4)26)19(2-6(22)12(28)17(33)13(29)7(2)23)3-8(24)14(30)18(34)15(31)9(3)25 Std. InChIKey : OBAJXDYVZBHCGT-UHFFFAOYSA-N |
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| Propriétés chimiques | |||
| Formule | C18BF15 |
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| Masse molaire[1] | 511,98 ± 0,021 g/mol C 42,23 %, B 2,11 %, F 55,66 %, |
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| Propriétés physiques | |||
| T° fusion | 126 à 131 °C[2] | ||
| Précautions | |||
| SGH[3] | |||
  Danger H301 : Toxique en cas d'ingestion H315 : Provoque une irritation cutanée H319 : Provoque une sévère irritation des yeux H335 : Peut irriter les voies respiratoires H410 : Très toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme P261 : Éviter de respirer les poussières/fumées/gaz/brouillards/vapeurs/aérosols. P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P301+P310 : En cas d'ingestion : appeler immédiatement un CENTRE ANTIPOISON ou un médecin. P305+P351+P338 : En cas de contact avec les yeux : rincer avec précaution à l’eau pendant plusieurs minutes. Enlever les lentilles de contact si la victime en porte et si elles peuvent être facilement enlevées. Continuer à rincer. P405 : Garder sous clef. P501 : Éliminer le contenu/récipient dans … |
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| Transport[3] | |||
Code Kemler : 60 : matière toxique ou présentant un degré mineur de toxicité Numéro ONU : 2811 : SOLIDE ORGANIQUE TOXIQUE, N.S.A. Classe : 6.1 Étiquette :  6.1 : Matières toxiques Emballage : Groupe d'emballage III : matières faiblement dangereuses. |
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| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |||
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On l'obtient à l'aide de réactifs de Grignard à partir du bromopentafluorobenzène C6F5Br :
- 3 C6F5MgBr + BCl3 → (C6F5)3B + 3 MgBrCl
La synthèse initiale employait du C6F5Li, mais ce réactif est susceptible de détoner avec élimination de fluorure de lithium[4] 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 méthode de Gutmann-Beckett (en) et la méthode de Childs[5], est comparable à celle du trifluorure de bore BF3 mais est inférieure à celle du trichlorure de bore BCl3. Cela indique que l'électronégativité des groupes pentafluorobenzène –C6F5 est semblable à celle des halogénures.
L'une des applications du (C6F5)3B est la formation d'anions non coordinants en retirant des ligands anioniques de complexes métalliques[6]. Le tris(pentafluorophényl)borane peut ainsi être utilisé comme activateur ou cocatalyseur dans la réaction de polymérisation des alcènes :
- (C6F5)3B + (C5H5)2Zr(CH3)2 → [(C5H5)2ZrCH3]+[(C6F5)3BCH3]−.
Au cours de ce processus, le groupe méthyle –CH3 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[7].
Ce composé est par ailleurs capable de capturer un ion hydrure pour former l'anion [(C6F5)3BH]− 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[8].
Les halogénures de pentafluorophénylborane sont des composés apparentés[9].
Paire de Lewis frustrée et autres réactions
Le tris(pentafluorophényl)borane est un réactif important conduisant au concept de paire de Lewis frustrée (en). La combinaison de cette molécule et de phosphines basiques, comme la tricyclohexylphosphine PCy3 clive l'hydrogène[10] H2 :
- (C6F5)3B + PCy3 + H2 → (C6F5)3BH− + HPCy3+.
De nombreux phosphines, boranes et substrats apparentés participent à des réactions semblables.
On utilise le (C6F5)3B pour préparer un composé contenant une liaison Xe–C :
- (C6F5)3B + XeF2 → [C6F5Xe]+[(C6F5)2BF2]−.
Il forme du tétrakis(pentafluorophényl)borate de lithium LiBArF4, un sel de l'anion non coordinant [BArF4]−, en réagissant avec le pentafluorophényllithium C6F5Li :
- (C6F5)3B + C6F5Li → Li[(C6F5)4B].
