硼炔与前过渡金属配合物的配位反应研究

Organoboron chemistry reveals broad applications in organic synthesis, energy materials, catalysis, optical materials, supermolecular chemistry and so on. Recently, synthesis and reactivity of compounds with B-B or B-heteroatom multiple bond, received much attentions of chemistry researchers. These compounds contain electron-rich π-bond, which can interact with emply orbital of Lewis acid as π ligand. Nevertheless, there is only a few reports of the coordination complexes of borynes with metals, which are limited with alkali metals. This proposal aims to study the coordination of boryne with early transition metals. We will design a series of early-transition-metal boryne complexes, study their special bonding between transition metals and borynes, establish the coordination model of transition-metal boryne complexes. Through functionalization reaction of transition-metal boryne complexes, to fulfill the synthesis of boracycles and cis-diborenes, which are difficult to synthese by using other methods.

有机硼化学在有机合成、能源材料、催化、医药、光学材料、超分子化学等领域具有广阔的应用前景。最近十年来，含有硼-硼和硼-杂原子多重键的合成及性质研究，逐渐受到化学家们的重视。这类化合物含有富电子的π键，可以做为潜在的π配体与Lewis酸的空轨道产生作用。但目前有关硼炔与金属直接配位的反应研究还很少，已有研究均局限于碱金属元素。本项目拟开展低价前过渡金属与硼炔的配位研究，通过设计合成一系列前过渡金属-硼炔的配合物，研究硼炔的π轨道与过渡金属d轨道的成键方式，建立过渡金属-硼炔的配位模型。基于过渡金属-硼炔的官能化反应，实现一些用其它方法难以制备的不饱和有机硼化合物如硼杂芳环、顺式双硼烯等的合成。

卡宾配体的电子效应对调控硼炔和硼烯的结构性质起着非常重要的作用。1,2,3-三唑卡宾做为卡宾化学领域的新星，以其合成简单，配位能力强，受到了人们的广泛关注。尽管已经报道了很多催化应用的工作，目前的研究仍多数局限于跟传统氮杂环卡宾类似的反应，并没有体现出1,2,3-三唑卡宾的特性。本项目从1,2,3-三唑卡宾的结构特点入手，在其4-位上引入多种杂原子取代基，发展一系列电子效应和立体效应不同的卡宾配体，通过研究1,2,3-三唑卡宾的结构特点和在催化反应中的构效关系，设计并开发新型的催化反应，如醛的氢氘交换反应等。