三(N-杂环卡宾)硼烷铂族金属配合物的合成与反应性研究

三(吡唑基)硼烷(Tp)与N-杂环卡宾作为支持配体(supporting ligand)在金属有机化学中得到了广泛的应用。三（N-杂环卡宾）硼烷是一类同时具有Tp的骨架结构和N-杂环卡宾的强给电子性质，应该可以作为金属有机化学中有用的支持配体。但是迄今文献报道的三（N-杂环卡宾）硼烷的金属配合物只限于锰,铁，钴，铜，银，金，镁和锂等少数金属。本项目拟研究三（N-杂环卡宾）硼烷铂族金属配合物的合成，结构，反应与催化性质。主要研究内容包括三类三（N-杂环卡宾）硼烷（咪唑型，吡唑型和三氮唑型）的前体物盐的合成，铂族金属配合物的合成，反应性与催化性质的研究等几个方面。开展本项目的研究具有如下重要意义：a.将扩展N-杂环卡宾和Tp 两类重要配体的金属有机化学的研究内容；b.将丰富铂族金属有机化学的研究；c.将使三（N-杂环卡宾）硼烷成为铂族金属有机配合物的有用的支持配体。

按照研究计划，本项目主要开展三（N-杂环卡宾）硼烷铂族金属配合物的合成，表征和反应性的研究, 重点探索新型Ru, Os, Rh和Ir配合物的合成途径，然后在详细表征配合物的基础上研究它们的反应性。本项目基本上按研究计划进行。根据国际上N-杂环卡宾配位化学的最新进展，同时考虑三（N-杂环卡宾）硼烷与双（N-杂环卡宾）硼烷之间的相关性，我们也开展了双（N-杂环卡宾）硼烷等双（三）齿卡宾金属配合物的研究。通过三年的研究工作，取得了一些有意义的研究结果。共合成了六十多个新的N-杂环卡宾金属配合物，利用NMR, IR, 元素分析，电化学，X-射线结晶学和磁化学等手段对这些配合物进行了详细的表征，同时研究了部分化合物的反应性。代表性的研究成果如下：a. 合成了两个六配位的三（N-杂环卡宾）硼烷Ru, Os配合物，其中Os配合物是第一个Os(III)‒N-杂环卡宾配合物；b. 首次合成了一个呈四面体构型的钯-烯丙基化合物；c. 利用双（叔丁基咪唑卡宾）从同一反应体系分离得到了两种分别呈平面四边形和四面体构型的异构体，它们具有不同的磁性质，四面体型化合物在外加磁场存在下呈现单分子磁体的慢磁弛豫行为；d. 在三个系列双（N-杂环卡宾）硼烷配合物中发现了BH2基团的氟化反应。这些研究成果丰富了N-杂环卡宾金属配合物的研究内容，为进一步开展各种类型的N-杂环卡宾配合物反应性与催化性能的研究打下了良好的基础，对相关金属有机化学领域的研究具有参考价值。在国际刊物共发表了15篇论文。