“潜伏”在主族元素中的过渡金属？——《Nature》报道硼的奇特性质

原子或分子片段结合多个一氧化碳（CO）分子，以形成多羰加成物的能力是过渡金属的一个基本特征。过渡金属羰基络合物对化学工业非常重要，它们也出现在自然中的一些酶（如氢化酶）的活性位点上，是很有前途的药用试剂。这类分子甚至也能在星际尘云中被观察到。

尽管有大量的过渡金属多羰基络合物，在周期表中第4族到第12族的过渡金属之外，之前没有发现任何其它元素可以直接与两个或更多的CO单元反应以形成稳定的多羰加合物。

如今这种“规律”被一种奇特的元素硼打破。最近德国维尔茨堡大学的Holger Braunschweig研究团队近期在《Nature》刊文，提出了硼宾二羰基化合物（Borylene dicarbonyl, 上图）的合成方法，第一次使用CO制备主族元素多羰基络合物的化合物，而且在环境空气和湿度条件下保持稳定。

研究人员首先制备了带有硼宾配体的钼五羰基络合物RBMo(CO)₅，R=2,6-di(2,4,6-triisopropylphenyl)。再将此复合物在CO饱和苯溶液中回流后，除去Mo(CO)₆并分离出硼宾二羰基化合物RB(CO)₂的蓝色晶体。硼只有三个价电子，因此常以奇特方式形成化学键。在亚硼烷基化合物中，硼使用一个电子与取代基结合，剩下的两个电子在一个轨道上形成一个孤对，而另外两个轨道保持空置。因此，硼可以接受来自两个CO分子（σ键）的电子，并且将其孤对电子提供给CO分子（反馈π键）。这个供体-受体的作用方式与过渡金属的羰基配合物非常相似。

该合成策略——使用供体将过渡金属与硼宾配体分开——具有广泛的适用性，可以得到带有不同路易斯碱性基团的一价硼化合物，这些硼化合物都是前所未有的。

德国Philipps University计算化学家Gernot Frenking评论道，“我没想到，它（硼宾二羰基化合物）能如此稳定，而且还如此容易合成。”Frenking还预测说，硼还有更多令人惊喜的特性等待发现。

1. http://www.nature.com/nature/journal/v522/n7556/full/nature14489.html

2. http://cen.acs.org/articles/93/web/2015/06/Borons-Ambidextrous-Ways.html