Chemische Synthese mit Gasförmigen Molekularen Ionen: Gewinnung von [B12Br11N2]− aus einem Massenspektrometer

Abstract

AbstractIn der Massenspektrometrie werden häufig kurzlebige Ionen in der Gasphase beobachtet, die zuvor nicht in Lösung oder in der Bulkphase synthetisiert worden sind. Diese schwer zugänglichen Ionen werden daher oft primär als analytisch wertvoll für grundlegende Gasphasenstudien angesehen. Hier wird der Nachweis erbracht, dass die Produkte von Ionen‐Molekül‐Reaktionen in Massenspektrometern auf Oberflächen gesammelt werden können, um kondensierte Materie zu erzeugen und somit als Bausteine für die Synthese neuer Verbindungen zu dienen. Das hochreaktive Fragmentanion [B12Br11]− wurde in einem Massenspektrometer erzeugt und in Anwesenheit von molekularem Stickstoff in [B12Br11N2]− umgewandelt, gefolgt von seiner Massenselektion und sanften Deposition auf Oberflächen. Die Molekularstruktur des bisher nie zuvor synthetisierten [B12Br11N2]− wurde mit konventionellen Methoden der Molekularanalyse, einschließlich magnetischer Kernresonanz‐ und Infrarotspektroskopie, bestätigt. Das [B12Br11N2]−‐Ion ist auf Oberflächen und in Lösung bei Raumtemperatur stabil, aber Erhitzen führt zur Abspaltung von N2 und ermöglicht den Zugang zu dem hochreaktiven Zwischenprodukt [B12Br11]− in der kondensierten Phase, das beispielsweise als Reagenz für elektrophile aromatische Substitutionen weiterverwendet werden kann. Die Isolierung von [B12Br11N2]− erweitert somit das Repertoire der verfügbaren Diazo‐Ionen, die als vielseitige Zwischenprodukte bei verschiedenen chemischen Umwandlungen eingesetzt werden können.