項(xiàng)目名稱(chēng)： 碳硼烷及其金屬碳硼烷的合成、結(jié)構(gòu)和反應(yīng)

推薦單位： 香港特別行政區(qū)

項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 該項(xiàng)科研屬于金屬有機(jī)化學(xué)中的基礎(chǔ)研究。在長(zhǎng)達(dá)十多年的研究中，先后得到了香港研究資助局，國(guó)家杰出青年科學(xué)基金(B類(lèi))及國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)與香港研究資助局聯(lián)合基金的多次資助并涉及多項(xiàng)研究子課題。本項(xiàng)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(niǎo)巢型和蛛網(wǎng)型碳硼烷陰離子的還原能力較相應(yīng)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(diǎn)碳硼烷及相應(yīng)的15-頂點(diǎn)金屬碳硼烷，打開(kāi)了研究超級(jí)碳硼烷化學(xué)的缺口。（3）率先開(kāi)展了過(guò)渡金屬碳硼炔化學(xué)的研究，建立了金屬參與的碳硼烷官能團(tuán)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(xué)和金屬碳硼烷化學(xué)的研究有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。（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(xué)論文，其中74篇發(fā)表在影響因子大于3.0的科學(xué)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(guó)內(nèi)外同行他引739次。

該項(xiàng)研究的一些重要結(jié)果曾獲邀請(qǐng)?jiān)趪?guó)際會(huì)議上報(bào)告25次，包括IUPAC國(guó)際金屬有機(jī)化學(xué)會(huì)議（1998,2000），國(guó)際著名的美國(guó)無(wú)機(jī)化學(xué)Gordon學(xué)術(shù)會(huì)議（2001），國(guó)際硼化學(xué)會(huì)議（2002），國(guó)際f-元素會(huì)議（2003），國(guó)際雜原子化學(xué)會(huì)議（2004）和亞州化學(xué)大會(huì)（2005）。美國(guó)化學(xué)會(huì)周刊C&E News于2005年3月28日專(zhuān)門(mén)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(xué)首屆青年學(xué)者研究成就獎(jiǎng)以及2003年香港裘槎（Croucher）基金會(huì)杰出研究獎(jiǎng)。

主要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)： 核心發(fā)現(xiàn)點(diǎn):

(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(lèi)配合物，解決了碳硼烷化學(xué)中長(zhǎng)期存在的一個(gè)問(wèn)題（元素有機(jī)化學(xué)；代表性論文編號(hào)3和5）。

(2) 發(fā)展了首個(gè)控制合成碳碳相鄰、相間和相對(duì)的鳥(niǎo)巢型及蛛網(wǎng)型碳硼烷陰離子的方法，闡述了它們?cè)诠羌芙Y(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)上的異同點(diǎn)，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(jí)碳硼烷奠定了基礎(chǔ)（元素有機(jī)化學(xué)；代表性論文編號(hào)8）。

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

(4) 合成和測(cè)定了第一個(gè)前過(guò)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(jī)不飽和分子間的加成反應(yīng)，建立了碳硼烷官能團(tuán)化的新方法，論述了金屬苯炔和金屬碳硼炔的異同點(diǎn)（元素有機(jī)化學(xué)；代表性論文編號(hào)4和9）。

重要發(fā)現(xiàn)點(diǎn):

(5) 設(shè)計(jì)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(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于金屬有機(jī)化學(xué)，是連接經(jīng)典茂金屬有機(jī)化學(xué)和金屬碳硼烷化學(xué)的橋梁（元素有機(jī)化學(xué)；代表性論文編號(hào)1）。

(6) 發(fā)展了一類(lèi)新的茂金屬碳硼烷單組份烯烴聚合催化劑，這類(lèi)中性配合物具有茂金屬陽(yáng)離子的特征，在無(wú)任何助催化劑存在下就能高效催化乙烯聚合（元素有機(jī)化學(xué)；見(jiàn)其它證明材料中的美國(guó)專(zhuān)利批準(zhǔn)函）。

(7) 發(fā)現(xiàn)了由碳硼烷誘導(dǎo)的金屬參與的碳硼烷和環(huán)戊二烯基間的偶聯(lián)反應(yīng)，和區(qū)域選擇性插入反應(yīng)，指出了碳硼烷在這些反應(yīng)中獨(dú)特的立體和電子作用，由此改變了經(jīng)典金屬有機(jī)化合物的化學(xué)性質(zhì)（元素有機(jī)化學(xué)；代表性論文編號(hào)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(lèi)極弱配位的陰離子，其中HCB11Cl11- 被用于穩(wěn)定極活潑的陽(yáng)離子，是目前所知的最佳超級(jí)陰離子之一（元素有機(jī)化學(xué)；代表性論文編號(hào)10）。

主要完成人： 謝作偉

因?yàn)閮H有一位主要完成人，本欄不適用。