高价态VB族过渡金属氮杂环卡宾化合物的合成与反应的研究

自从1991年Arduengo第一次分离得到稳定的游离N-杂环卡宾以来,N-杂环卡宾的研究在近年来得到了迅速的发展。但是，高价态VB族金属N-杂环卡宾配合物的研究，在国际上尚处于起步阶段，有关它们尤其是Ta(V)和Nb(V)的N-杂环卡宾化合物在有机反应中的催化性能研究，在目前基本仍属空白。研究高价态VB族金属N-杂环卡宾配合物的合成及反应性质，是一个非常具有挑战性的课题。一方面可以探索新的化学研究领域，另一方面可以从理论上对高价态VB族金属N-杂环卡宾配合物的电子效应和空间效应进行研究，从而探索N-杂环卡宾配合物的组成、结构与潜在催化性能的关系，为筛选与合成具有应用价值的新一代高效催化剂提供理论支持。毫无疑问，高价态VB族N-杂环卡宾金属配合物的研究与应用必将迎来迅速的发展，成为N-杂环卡宾金属配合物研究领域内一个新的研究热点。

N-杂环卡宾(NHC) 金属配合物普遍被认为是一类极具潜在应用价值的催化剂，并且在一些有机反应中表现出非常高的催化活性。尽管N-杂环卡宾的研究在近年来得到了迅速的发展，但是高价态VB族金属N-杂环卡宾配合物的合成及反应性质的研究，仍然是一个非常具有挑战性的课题，迄今为止仅有很少的几例报道，而且仅局限于N-杂环卡宾金属配合物的合成与结构的研究，关于其催化性质的研究则几乎没有。. 本项目旨在通过设计和合成高稳定性的、结构新颖的高价态VB族N-杂环卡宾金属配合物，将具有路易斯酸性质的VB金属中心与具有强路易斯碱性质的N-杂环卡宾配体结合起来，利用它们的协同催化作用，探索研究具有潜在应用价值的高效催化体系。我们合成了一系列钽和铌的N-杂环卡宾金属配合物并进行了表征和DFT理论计算。这些化合物在碳氢键以及二氧化碳的活化方面表现出独特的性质。有望通过进一步的研究，发展成为具有应用价值的高效催化体系。