項目名稱： 碳硼烷及其金屬碳硼烷的合成、結(jié)構(gòu)和反應

推薦單位： 香港特別行政區(qū)

項目簡介： 該項科研屬于金屬有機化學中的基礎研究。在長達十多年的研究中，先后得到了香港研究資助局，國家杰出青年科學基金(B類)及國家自然科學基金會與香港研究資助局聯(lián)合基金的多次資助并涉及多項研究子課題。本項目的主要發(fā)現(xiàn)包括（1）首次合成和鑒定了碳碳相鄰和碳碳相間的蛛網(wǎng)型碳硼烷，并系統(tǒng)地研究了其金屬配合物的性質(zhì)，指出碳碳相鄰的鳥巢型和蛛網(wǎng)型碳硼烷陰離子的還原能力較相應的碳碳相間的異構(gòu)體弱。（2）首次成功地制備和鑒定了目前最大的14-頂點碳硼烷及相應的15-頂點金屬碳硼烷，打開了研究超級碳硼烷化學的缺口。（3）率先開展了過渡金屬碳硼炔化學的研究，建立了金屬參與的碳硼烷官能團化的新方法。（4）發(fā)展了一系列新穎的碳硼烷--環(huán)戌二烯多變配體，將經(jīng)典茂金屬化學和金屬碳硼烷化學的研究有機地結(jié)合起來。（5）建立了合成全鹵代單碳碳硼烷陰離子的方法，其中HCB11Cl11-已成為目前最佳極弱配位陰離子之一。

這一系列工作先后被總結(jié)成90篇SCI科學論文，其中74篇發(fā)表在影響因子大于3.0的科學雜志上，包括Accounts of Chemical Research（1篇），Coordination Chemistry Reviews（2篇），Journal of the American Chemical Society（5篇），Angewandte Chemie（5篇），Organometallics（48篇），Inorganic Chemistry（6篇），Chemical Communications（4篇） 和Dalton Transactions（3篇）。總影響因子為383，目前已被國內(nèi)外同行他引739次。

該項研究的一些重要結(jié)果曾獲邀請在國際會議上報告25次，包括IUPAC國際金屬有機化學會議（1998,2000），國際著名的美國無機化學Gordon學術會議（2001），國際硼化學會議（2002），國際f-元素會議（2003），國際雜原子化學會議（2004）和亞州化學大會（2005）。美國化學會周刊C&E News于2005年3月28日專門介紹了被推薦者的部分工作。由于該方面的出色研究，被推薦人于2003年獲香港中文大學首屆青年學者研究成就獎以及2003年香港裘槎（Croucher）基金會杰出研究獎。

主要發(fā)現(xiàn)點： 核心發(fā)現(xiàn)點:

(1) 首次合成和鑒定了含蛛網(wǎng)型碳硼烷配體 (arachno- 7-R2C2B10H104-) 的金屬配合物，并闡述了碳硼烷陰離子和金屬離子間的成鍵特征，指出只有do/fn電子構(gòu)型的金屬離子才能形成這類配合物，解決了碳硼烷化學中長期存在的一個問題（元素有機化學；代表性論文編號3和5）。

(2) 發(fā)展了首個控制合成碳碳相鄰、相間和相對的鳥巢型及蛛網(wǎng)型碳硼烷陰離子的方法，闡述了它們在骨架結(jié)構(gòu)和化學性質(zhì)上的異同點，并指出在三種異構(gòu)體中碳碳相鄰的衍生物的還原能力最弱，為合成超級碳硼烷奠定了基礎（元素有機化學；代表性論文編號8）。

(3) 合成和測定了迄今為止最多頂點的碳硼烷--14-頂點碳硼烷以及15-頂點金屬碳硼烷，并提出了阻止反應物之間的氧化還原反應是合成超級碳硼烷的關鍵所在，找到了研究超級碳硼烷化學的突破口（元素有機化學；代表性論文編號2和7）。

(4) 合成和測定了第一個前過渡金屬碳硼炔配合物的結(jié)構(gòu)，闡述了金屬離子和碳硼炔之間的成鍵特征。首次研究了金屬碳硼炔和有機不飽和分子間的加成反應，建立了碳硼烷官能團化的新方法，論述了金屬苯炔和金屬碳硼炔的異同點（元素有機化學；代表性論文編號4和9）。

重要發(fā)現(xiàn)點:

(5) 設計和合成了一系列橋聯(lián)碳硼烷--環(huán)戊二烯分子。它們不僅具有碳硼烷和環(huán)戊二烯基固有的性質(zhì)而且有橋聯(lián)多齒配體的特點，可以廣泛應用于金屬有機化學，是連接經(jīng)典茂金屬有機化學和金屬碳硼烷化學的橋梁（元素有機化學；代表性論文編號1）。

(6) 發(fā)展了一類新的茂金屬碳硼烷單組份烯烴聚合催化劑，這類中性配合物具有茂金屬陽離子的特征，在無任何助催化劑存在下就能高效催化乙烯聚合（元素有機化學；見其它證明材料中的美國專利批準函）。

(7) 發(fā)現(xiàn)了由碳硼烷誘導的金屬參與的碳硼烷和環(huán)戊二烯基間的偶聯(lián)反應，和區(qū)域選擇性插入反應，指出了碳硼烷在這些反應中獨特的立體和電子作用，由此改變了經(jīng)典金屬有機化合物的化學性質(zhì)（元素有機化學；代表性論文編號1和6）。

(8) 發(fā)展了合成全鹵代或全烷基取代單碳碳硼烷陰離子 (HCB11X5Y6-) 的新方法。它們是一類極弱配位的陰離子，其中HCB11Cl11- 被用于穩(wěn)定極活潑的陽離子，是目前所知的最佳超級陰離子之一（元素有機化學；代表性論文編號10）。

主要完成人： 謝作偉

因為僅有一位主要完成人，本欄不適用。