项目名称： 碳硼烷及其金属碳硼烷的合成、结构和反应

推荐单位： 香港特别行政区

项目简介： 该项科研属于金属有机化学中的基础研究。在长达十多年的研究中，先后得到了香港研究资助局，国家杰出青年科学基金(B类)及国家自然科学基金会与香港研究资助局联合基金的多次资助并涉及多项研究子课题。本项目的主要发现包括（1）首次合成和鉴定了碳碳相邻和碳碳相间的蛛网型碳硼烷，并系统地研究了其金属配合物的性质，指出碳碳相邻的鸟巢型和蛛网型碳硼烷阴离子的还原能力较相应的碳碳相间的异构体弱。（2）首次成功地制备和鉴定了目前最大的14-顶点碳硼烷及相应的15-顶点金属碳硼烷，打开了研究超级碳硼烷化学的缺口。（3）率先开展了过渡金属碳硼炔化学的研究，建立了金属参与的碳硼烷官能团化的新方法。（4）发展了一系列新颖的碳硼烷--环戌二烯多变配体，将经典茂金属化学和金属碳硼烷化学的研究有机地结合起来。（5）建立了合成全卤代单碳碳硼烷阴离子的方法，其中HCB11Cl11-已成为目前最佳极弱配位阴离子之一。

这一系列工作先后被总结成90篇SCI科学论文，其中74篇发表在影响因子大于3.0的科学杂志上，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）。总影响因子为383，目前已被国内外同行他引739次。

该项研究的一些重要结果曾获邀请在国际会议上报告25次，包括IUPAC国际金属有机化学会议（1998,2000），国际著名的美国无机化学Gordon学术会议（2001），国际硼化学会议（2002），国际f-元素会议（2003），国际杂原子化学会议（2004）和亚州化学大会（2005）。美国化学会周刊C&E News于2005年3月28日专门介绍了被推荐者的部分工作。由于该方面的出色研究，被推荐人于2003年获香港中文大学首届青年学者研究成就奖以及2003年香港裘槎（Croucher）基金会杰出研究奖。

主要发现点： 核心发现点:

(1) 首次合成和鉴定了含蛛网型碳硼烷配体 (arachno- 7-R2C2B10H104-) 的金属配合物，并阐述了碳硼烷阴离子和金属离子间的成键特征，指出只有do/fn电子构型的金属离子才能形成这类配合物，解决了碳硼烷化学中长期存在的一个问题（元素有机化学；代表性论文编号3和5）。

(2) 发展了首个控制合成碳碳相邻、相间和相对的鸟巢型及蛛网型碳硼烷阴离子的方法，阐述了它们在骨架结构和化学性质上的异同点，并指出在三种异构体中碳碳相邻的衍生物的还原能力最弱，为合成超级碳硼烷奠定了基础（元素有机化学；代表性论文编号8）。

(3) 合成和测定了迄今为止最多顶点的碳硼烷--14-顶点碳硼烷以及15-顶点金属碳硼烷，并提出了阻止反应物之间的氧化还原反应是合成超级碳硼烷的关键所在，找到了研究超级碳硼烷化学的突破口（元素有机化学；代表性论文编号2和7）。

(4) 合成和测定了第一个前过渡金属碳硼炔配合物的结构，阐述了金属离子和碳硼炔之间的成键特征。首次研究了金属碳硼炔和有机不饱和分子间的加成反应，建立了碳硼烷官能团化的新方法，论述了金属苯炔和金属碳硼炔的异同点（元素有机化学；代表性论文编号4和9）。

重要发现点:

(5) 设计和合成了一系列桥联碳硼烷--环戊二烯分子。它们不仅具有碳硼烷和环戊二烯基固有的性质而且有桥联多齿配体的特点，可以广泛应用于金属有机化学，是连接经典茂金属有机化学和金属碳硼烷化学的桥梁（元素有机化学；代表性论文编号1）。

(6) 发展了一类新的茂金属碳硼烷单组份烯烃聚合催化剂，这类中性配合物具有茂金属阳离子的特征，在无任何助催化剂存在下就能高效催化乙烯聚合（元素有机化学；见其它证明材料中的美国专利批准函）。

(7) 发现了由碳硼烷诱导的金属参与的碳硼烷和环戊二烯基间的偶联反应，和区域选择性插入反应，指出了碳硼烷在这些反应中独特的立体和电子作用，由此改变了经典金属有机化合物的化学性质（元素有机化学；代表性论文编号1和6）。

(8) 发展了合成全卤代或全烷基取代单碳碳硼烷阴离子 (HCB11X5Y6-) 的新方法。它们是一类极弱配位的阴离子，其中HCB11Cl11- 被用于稳定极活泼的阳离子，是目前所知的最佳超级阴离子之一（元素有机化学；代表性论文编号10）。

主要完成人： 谢作伟

因为仅有一位主要完成人，本栏不适用。