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本研究由Maximilian Dietz、Merle Arrowsmith、Arumugam Jayaraman、Anna Lamprecht和Holger Braunschweig*共同完成。研究机构为Julius-Maximilians-Universität Würzburg的无机化学研究所及可持续化学与硼催化研究所。该研究于2025年发表在期刊*Inorg. Chem.*上，卷号为64，页码为1788-1797。
本研究属于无机化学领域，特别是过渡金属配合物的合成与反应性研究。研究的背景是基于1955年Fischer和Hafner首次分离出的双苯铬配合物[Cr(η6-C6H6)2]，以及后续发展的单核和双核芳烃金属配合物的合成方法。尽管中心d区金属的芳烃配合物已经得到了广泛研究，但第10族金属（如镍）的芳烃配合物由于合成路径的缺乏和热稳定性的问题，仍然相对罕见。本研究旨在探索一种稳定的、高度富电子的(η6-二硼苯)镍(0)配合物的反应性，并揭示其在有机金属合成和催化中的潜在应用。
研究分为多个步骤，详细流程如下：
配合物的合成与表征
研究人员首先合成了二硼苯（diborabenzene, DBB）镍(0)配合物[(η6-DBB)Ni(CO)]（II），并通过X射线衍射（XRD）和红外光谱（IR）对其进行了表征。该配合物在加热至110°C或溶液中长时间辐照下仍保持稳定，显示出其异常高的稳定性。
与[Ni(CO)4]的反应
研究人员将配合物II与过量的[Ni(CO)4]反应，生成了深绿色的不稳定双核镍(0)配合物[(η6-DBB)Ni(μ-CO)Ni(CO)3]（1）。该配合物在溶液中失去一个CO配体，转化为紫色的双核镍(0)半夹心配合物[(η6-DBB)Ni2(μ-CO)(η1-CO)2]（2）。通过XRD和IR光谱对这两种配合物进行了结构表征。
与铬氨基硼烯配合物的反应
研究人员将配合物II与铬氨基硼烯配合物[(OC)5Cr{BN(TMS)2}]（TMS = 三甲基硅基）反应，意外地生成了黑色的Ni0−Cr0配合物[(η6-DBB)Ni(μ-CO)Cr(CO)5]（3），并伴随着二聚体亚胺硼烷[(TMS)BN(TMS)]2（4）的形成。通过核磁共振（NMR）和XRD对反应产物进行了表征。
与甲基三氟甲磺酸酯的氧化加成反应
研究人员将配合物II与甲基三氟甲磺酸酯（MeOTf）反应，生成了离子型NiII半夹心配合物[(η6-DBB)NiMe(CO)]OTf（5）。通过NMR、IR和XRD对该配合物进行了表征。
与五苯基硼咯的反应
研究人员将配合物II与五苯基硼咯（PPB）反应，生成了独特的、深蓝色的不对称夹心配合物[(η6-DBB)Ni2(μ-CO)2(η5-PPB)]（6）。通过NMR、IR和XRD对该配合物进行了表征，并通过密度泛函理论（DFT）计算验证了其结构。
DFT计算与键合分析
研究人员对所有合成的配合物进行了DFT计算，分析了其键合情况，特别是3c-2e（三中心两电子）键的极化和Ni−Ni相互作用。计算结果表明，DBB配体对Ni中心的强电子给体效应导致了这些配合物的独特稳定性。
配合物1和2的合成与结构
配合物1和2的合成证明了DBB配体在稳定双核镍(0)配合物中的重要作用。XRD数据显示，配合物1中的Ni−Ni距离为2.53 Å，而配合物2中的Ni−Ni距离为2.35 Å，表明配合物2中存在一定的Ni−Ni键合。
配合物3的合成与结构
配合物3的合成揭示了DBB配体在异核金属配合物中的稳定作用。XRD数据显示，Ni−Cr距离为2.71 Å，表明Ni和Cr之间没有直接的键合。
配合物5的合成与结构
配合物5的合成证明了DBB配体在氧化加成反应中的稳定性。NMR数据显示，Ni−CH3的化学位移为-24.6 ppm，表明Ni中心处于+2氧化态。
配合物6的合成与结构
配合物6的合成展示了DBB配体与PPB配体在不对称夹心配合物中的独特结合方式。DFT计算表明，配合物6中的Ni中心处于0氧化态，而PPB配体保持中性。
本研究成功合成了一系列基于DBB配体的镍(0)配合物，并揭示了其在有机金属合成中的独特反应性。这些配合物的稳定性主要归功于DBB配体的强电子给体效应，使其在加热和辐照条件下仍能保持结构完整。研究结果表明，DBB配体在过渡金属化学中具有广泛的应用潜力，特别是在稳定高活性金属配合物方面。
新颖的配合物结构
本研究首次合成了多种基于DBB配体的镍(0)配合物，特别是双核和异核金属配合物，扩展了过渡金属配合物的结构多样性。
独特的反应性
研究发现，DBB配体在氧化加成反应和配体转移反应中表现出独特的稳定性，为开发新型有机金属催化剂提供了新的思路。
DFT计算的深入分析
通过DFT计算，研究人员深入分析了配合物的键合情况，揭示了3c-2e键的极化和Ni−Ni相互作用的本质。
研究还提供了详细的实验步骤和表征数据，为其他研究人员重复实验和进一步研究提供了参考。此外，研究中对[Ni(CO)4]的安全操作提出了明确的建议，强调了在实验中的安全注意事项。