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。先后得到了香港研究資助局及國(guó)家杰出青年研究基金(香港)的多次資助。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)利用這一特征,以碳碳相鄰的碳硼烷陰離子為原料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,打開了研究超級(jí)碳硼烷化學(xué)的缺口。(3)率先開展了過渡金屬碳硼炔化學(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,從而發(fā)現(xiàn)碳硼烷的存在可以改變金屬有機(jī)配合物的化學(xué)性質(zhì),誘導(dǎo)立體選擇性碳-碳偶聯(lián)新反應(yīng)。(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76篇SCI科學(xué)論文,其中61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(2篇),Angewandte Chemie(3篇),Organometallics(41篇),Inorganic Chemistry(5篇),Chemical Communications(4篇)和Dalton Trans (3)總影響因子為291,目前已被國(guó)內(nèi)外同行他引603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2002年獲選為王寬誠(chéng)教育基金會(huì)講座學(xué)者及2003年獲香港裘槎基金會(huì)杰出研究獎(jiǎng)。
主要發(fā)現(xiàn)點(diǎn):
(1) 首次合成和鑒定了含七齒蛛網(wǎng)型碳硼烷配體 [(arachno-eta7-R2C2B10H10(4-)] 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(無素有機(jī)化學(xué),代表性論文編號(hào)3,5和7)。
(2) 發(fā)展了首個(gè)控制合成碳碳相鄰、相間和相對(duì)的鳥巢型及蛛網(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(無素有機(jī)化學(xué),代表性論文編號(hào)4和6)。
(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(無素有機(jī)化學(xué),代表性論文編號(hào)9)。
(4) 合成和測(cè)定了第一個(gè)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(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)(無素有機(jī)化學(xué),代表性論文編號(hào)10)。
(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),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(無素有機(jī)化學(xué),代表性論文編號(hào)1和8)。
(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,這類中性配合物在無任何助催化劑存在下,就能高效催化乙烯聚合(無素有機(jī)化學(xué),見主要附件其它證明材料中的美國(guó)專利申請(qǐng)公開函)。
(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(無素有機(jī)化學(xué),代表性論文編號(hào)8)。
(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(yáng)離子,是目前所知的最佳超級(jí)陰離子之一(無素有機(jī)化學(xué),代表性論文編號(hào)2)。
主要完成人:
1. 謝作偉
因?yàn)閮H有一位主要完成人,本欄不適用。
10篇代表性論文:
1. "A New Versatile Ligand: Its Synthesis and Applications in Organolanthanide Chemistry." Organometallics, 17, 489.
2. "Highly Chlorinated, Brominated, and Iodinated Icosahedral Carborane Anions: 1-H-CB11X11-, 1-CH3-CB11X11- (X = Cl, Br, I); 1-Br-CB11Br11-." Inorg. Chem., 37, 6444.
3. "{(h7-C2B10H12)(h6-C2B10H12)U}{K2(THF)5}]2: A Metallacarborane Containing the Novel h7-C2B10H124- Ligand " Angew. Chem., Int. Ed. 38, 1761.
4. "Synthesis and Structural Characterization of closo-exo, exo-nido, and pseudocloso Group 1 Carborane Compounds of the C2B10 System." Organometallics, 19, 5447.
5. "Synthesis, Structure, and Bonding of d0/fn Metallacarboranes Incorporating η7-Carboranyl Ligand." J. Am. Chem. Soc., 122, 5758.
6. "The First Full-Sandwich Potassa- carborane and A Novel Carbons- Adjacent R2C2B10H11- Monoanion." Chem. Commun., 1110.
7. "Unexpected Intramolecular Oxidative Addition: A Novel Synthetic Route to the First High-Valent Group 4 Metalla- carboranes Bearing a h6- or h7-Carboranyl Ligand." Organometallics, 21, 3311.
8. "Cyclopentadienyl-Carboranyl Hybrid Compounds: A New Class of Versatile Ligands for Organometallic Chemistry." Acc. Chem. Res., 36, 1.
9. "Synthesis, Reactivity and Structural Characterization of a 14-Vertex Carborane." Angew. Chem. Int. Ed., 44, 2128.
10. "Synthesis, Structure, and Reactivity of a Zirconocene-Carboryne Precursor." J. Am. Chem. Soc., 127, 13774
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