Electrochemically induced phosphorus-methyl bond formation involving the complex [Co(Ph2PCH2P(Ph) 2PPPPP(Ph) 2CH2PPh2)]BF4

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The electrochemical properties of [Co(Ph2PCH2P(Ph)2PPPPP(Ph)2CH2PPh2)]BF4 complex have been studied by the method of cyclic voltammetry. The electrochemical methylation of this complex have been cunducted in the presence of iodomethane which has led to the formation of phosphonium salt—ethylene bis(methyldiphenylphosphonium) diiodide as final product. It was found, that this reaction proceeds with the breakage of the P–P bonds in polyphosphorus ligand and with the formation of new P–C bonds.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Airat M. Kuchkaev

Arbuzov Institute of Organic and Physical Chemistry, FRC Kazan Scientific Center of RAS; Kazan (Volga region) Federal University

Author for correspondence.
Email: 95ka@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-2284-0081
Russian Federation, Kazan; Kazan

Aidar M. Kuchkaev

Arbuzov Institute of Organic and Physical Chemistry, FRC Kazan Scientific Center of RAS; Kazan (Volga region) Federal University

Email: 95ka@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-5980-9865
Russian Federation, Kazan; Kazan

A. V. Sukhov

Arbuzov Institute of Organic and Physical Chemistry, FRC Kazan Scientific Center of RAS; Kazan (Volga region) Federal University

Email: 95ka@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-8481-8544
Russian Federation, Kazan; Kazan

A. S. Ivanov

Kazan (Volga region) Federal University

Email: 95ka@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-9511-0653
Russian Federation, Kazan

Kh. R. Khayarov

Kazan (Volga region) Federal University

Email: 95ka@bk.ru
ORCID iD: 0000-0003-2913-5120
Russian Federation, Kazan

A. B. Dobrynin

Arbuzov Institute of Organic and Physical Chemistry, FRC Kazan Scientific Center of RAS; Kazan National Research Technical University named after A.N. Tupolev – KAI

Email: 95ka@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-4912-3699
Russian Federation, Kazan; Kazan

O. G. Sinyashin

Arbuzov Institute of Organic and Physical Chemistry, FRC Kazan Scientific Center of RAS

Email: 95ka@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-2241-9764
Russian Federation, Kazan

D. G. Yakhvarov

Arbuzov Institute of Organic and Physical Chemistry, FRC Kazan Scientific Center of RAS; Kazan (Volga region) Federal University

Email: yakhvar@iopc.ru
ORCID iD: 0000-0002-3906-8841
Russian Federation, Kazan; Kazan

References

  1. Cossairt, B.M., Piro, N.A., and Cummins, C.C., Early-transition-metal-mediated activation and transformation of white phosphorus, Chem. Rev., 2010, vol. 110, p. 4164.
  2. Caporali, M., Gonsalvi, L., Rossin, A., and Peruzzini, M., P 4 activation by late-transition metal complexes, Chem. Rev., 2010, vol. 110, p. 4178.
  3. Giusti, L., Landaeta, V.R., Vanni, M., Kelly, J.A., Wolf, R., and Caporali, M., Coordination chemistry of elemental phosphorus, Coord. Chem. Rev., 2021, vol. 441, p. 213927.
  4. Hoidn, C.M., Scott, D.J., and Wolf, R., Transition-Metal-Mediated Functionalization of White Phosphorus, Chem. Europ. J., 2021, vol. 27, p. 1886.
  5. Cecconi, F., Ghilardi, C.A., Midollini, S., and Orlandini, A., Opening of the P 4 molecule: preparation and crystal structure of a cobalt complex of an.eta.4-tetraphosphabutadiene ligand, J. Amer. Chem. Soc., 1984, vol. 106, p. 3667.
  6. Cecconi, F., Ghilardi, C.A., Midollini, S., and Orlandini A., A tetraphosphorus chain as part of a P 8 -containing ligand. Synthesis and properties of the.eta.4-phosphabutadiene cobalt complex [Co(Ph 2 PCH 2 P(Ph) 2 P- 4 P(Ph) 2 CH 2 PPh 2 )]BF 4 and of its carbonyl derivatives {[Co(Ph 2 PCH 2 P(Ph) 2 P 4 P(Ph) 2 CH 2 PPh 2 )][Cr(CO) 5 ] 2 }BF4 and {[Co(Ph 2 PCH 2 P(Ph) 2 P 4 P(Ph) 2 CH 2 PPh 2 )][W(CO) 5 ]}Y Y = BPh 4 , BF 4 ). X-ray crystal structure of [Co(Ph 2 PCH 2 P(Ph) 2 P 4 P(Ph) 2 CH 2 PPh 2 )]BF 4 , Inorg. Chem., 1986, vol. 25, p. 1766.
  7. Yakhvarov, D., Barbaro, P., Gonsalvi, L., Mañas Carpio, S., Midollini, S., Orlandini, A., Peruzzini, M., Sinyashin, O., and Zanobini, F., A snapshot of P4 tetrahedron opening: Rh- and Ir-mediated activation of white phosphorus, Angew. Chem. Int. Ed., 2006, vol. 45, p. 4182; Angew. Chem., 2006, vol. 118, p. 4288.
  8. Kuchkaev, A.M., Kuchkaev, A.M., Khayarov, K.R., Zueva, E.M., Dobrynin, A.B., Islamov, D.R., and Yakhvarov, D.G., PNP Ligands in Cobalt‐Mediated Activation and Functionalization of White Phosphorus, Angew. Chem. Int. Ed., 2022, vol. 61, e202210973; Angew. Chem., 2022, vol. 134, e202210973.
  9. APEX2 (Version 2.1), SAINTPlus. Data Reduction and Correction Program (Version 7.31A, Bruker Advansed X-ray Solutions, BrukerAXS Inc., Madison, Wisconsin, USA, 2006.
  10. Sheldrick, G.M., SADABS, Program for empirical X-ray absorption correction, Bruker-Nonius, 1990–2004.
  11. Sheldrick, G.M., Crystal structure refinement with SHELXL, Acta Crystallogr., 2015, vol. C71, p. 3.
  12. Savéant, J.M., Electron transfer, bond breaking and bond formation, Adv. Phys. Org. Chem., 2000, vol. 35, p. 117.
  13. Kuchkaev, A.M., Kuchkaev, A.M., Sukhov, A.V., Saparina, S.V., Gnezdilov, O.I., Klimovitskii, A.E., Ziganshina, S.A., Nizameev, I.R., Asanov, I.P., Brylev, K.A., Sinyashin, O.G., and Yakhvarov, D.G., In-Situ Electrochemical Exfoliation and Methylation of Black Phosphorus into Functionalized Phosphorene Nanosheets, Int. J. Mol. Sci., 2023, vol. 24, p. 3095.
  14. Kurmaz, V.A., Kotkin, A.S., and Simbirtseva, G.V., Laser photoemission generation and electrochemical study of methyl radicals as secondary products of OH radicals capture by dimethyl sulfoxide molecules, J. Solid State Electrochem., 2011, vol. 15, p. 2119.
  15. Бендерский, В.А., Кривенко, А.Г., Курмаз, В.А., Симбирцева, Г.В. Реакции n-алкильных радикалов на ртутном электроде. Электрохимия. 1988. Т. 24. С. 158,
  16. Fedurco, M., Sartoretti, C.J., and Augustynski, J., Medium effects on the reductive cleavage of the carbon− halogen bond in methyl and methylene halides, J. Phys. Chem. B., 2001, vol. 105, p. 2003.
  17. Popov, A.I. and Geske, D.H., Studies on the Chemistry of Halogen and of Polyhalides. XIII. Voltammetry of Iodine Species in Acetonitrile, J. Amer. Chem. Soc., 1958, vol. 80, p. 1340.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Products of activation and transformation of the white phosphorus molecule in the coordination sphere of cobalt subgroup complexes with diphosphine (PCP and PNP) ligands.

Download (193KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. CVA curves for complex 1 (5 × 10–3 M) (curve (a)) and CH3I (5 × 10–3 M) (curve (b)) in DMF medium in the presence of Bu4NBF4 (0.1 M). Working electrode – SU, v = 100 mV/s.

Download (81KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. CVA curves for the system containing complex 1 (5 × 10–3 M) in the presence of increasing amounts of CH3I (0–5 equiv.) in DMF medium in the presence of Bu4NBF4 (0.1 M). Working electrode – SU, v = 100 mV/s. The CVA curve for the system containing complex 1 without the addition of CH3I is shown in gray background.

Download (89KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. (a) Preparative electroreduction of complex 1 in the presence of CH3I. (b) Molecular structure of the [Ph2P(CH3)CH2P(CH3)Ph2]2+ dication in the crystal. Thermal displacement ellipsoids are shown with 50% probability. Hydrogen atoms and iodide anions are not shown. Ph carbon atoms are not labeled.

Download (101KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».