在過渡金屬有機化學中，金屬卡賓配合物具有重要地位，它不僅對人們理解過渡金屬和主族元素的成鍵具有重要理論意義，而且這類配合物具有一些優(yōu)秀和獨特的反應(yīng)與催化性能。許多過渡金屬卡賓配合物被合成和應(yīng)用，但是稀土金屬卡賓配合物是個例外。稀土金屬離子的d軌道能級明顯高于其它過渡金屬的d軌道能級，造成稀土和卡賓的軌道能級匹配性很差，稀土金屬離子與卡賓基團的雙鍵極不穩(wěn)定，非常容易發(fā)生配體重分配和其它副反應(yīng)。雖然人們進行了很多研究，但迄今為止，含典型稀土金屬-碳雙鍵的稀土金屬末端卡賓配合物沒有能成功合成。
中國科學院上海有機化學研究所金屬有機化學國家重點實驗室陳耀峰課題組致力于稀土金屬-主族元素雙鍵化學研究。他們成功合成并晶體結(jié)構(gòu)表征了首個含稀土金屬-氮雙鍵的稀土金屬末端氮賓配合物-鈧末端氮賓配合物(Chem. Commun. 2010, 46, 4469; Front Cover)，系統(tǒng)研究并揭示了其不同于稀土金屬-氮單鍵配合物的獨特反應(yīng)性能(Chem. Commun., 2011, 47, 743; Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 59, 7677; Chem. Commun.2012, 48, 3403; J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 8165; J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 10894)。在對稀土金屬-氮雙鍵化學研究基礎(chǔ)上，近來他們開展了稀土金屬-碳雙鍵化學的研究。利用大位阻強配位性配體（2,6-二異丙基苯基b-二亞胺配體）阻止配體重分配以及鄰位磷原子配位輔助穩(wěn)定，他們成功合成并晶體結(jié)構(gòu)表征了首個稀土金屬膦基卡賓配合物-鈧膦基卡賓配合物(J. Am. Chem. Soc. 2017, 137, 1081)。該配合物具有目前文獻報道的最短Sc-C鍵鍵長(2.089(3) ©)。法國圖盧茲第三大學教授Laurent Maron課題組對該配合物進行了軌道理論分析。對該配合物的初步反應(yīng)性能研究發(fā)現(xiàn)該配合物非常活潑，可以在室溫下快速活化H-H鍵和C-H鍵，以及能夠催化烯烴的氫化反應(yīng)。該工作在稀土金屬末端卡賓配合物合成探索方面邁出了重要一步，也預(yù)示了稀土金屬末端卡賓配合物合成的可能性。
上述研究工作得到國家自然科學基金委、科技部、中科院戰(zhàn)略性先導科技專項（B類）和金屬有機化學國家重點實驗室的資助。
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