【作者】 张晓磊； 戴慧敏； 燕红；

【Author】 Xiaolei Zhang;Huimin Dai;Hong Yan;Nanjing University;

【机构】 南京大学化学化工学院；

【摘要】 非共价弱相互作用氢键X-H…π（X=C,N,O）广泛存在于分子间及分子内,并在生命活动及分子自组装过程中扮演了重要的角色。上述的X-H…π氢键中X的电负性大于H,但是硼的电负性小于氢,所以通常情况下B-H化合物与芳环相互排斥而非相互吸引。但是在二硼烷（B₂H₆）和碳硼烷(C₂B₁₀H₁₂)化合物中,三中心二电子（2e-3c）的成键模式使得B-H键的氢原子能实现极性翻转,显示微弱的正电性。基于此认识和在硼化学领域积累的多年经验,本课题组以碳硼烷为载体,利用巯基碳硼烷半夹芯铱金属有机化合物与芳基膦的配位作用,通过实验手段在室温条件下分别在固态及溶液中观测到了B-H…π氢键:通过X-射线单晶衍射技术测定了B-H…π氢键的键长（2.40-2.76 A）和键角（11-24℃）;通过溶液核磁共振证明B-H…π的成键作用不仅使B-H键中氢化学位移向高场发生明显位移（>1.5 ppm）,也对硼核产生了显著影响。量子化学计算表明B-H…π的成键本质是静电作用。该类化合物中弱作用力的强度约为0.35个键级,与二聚水分子内的氢键强度相当。另外,理论计算还表明在B₂H₆…C₆H₆和carborane…C₆H₆这两种模型中B-H…π氢键可在低温下存在。B-H…π氢键的发现将推动X-H…π氢键和含硼化合物超分子化学的研究,也为设计高生物亲和性的含硼药物分子提供了理论指导。更多还原

【Abstract】 B-H…π interaction has been discovered in the complex type[Cp^*Ir（PR₃）S₂C₂B₁₀H₁₀],R = substituted phenyl groups.The sulfur atoms bind to the carborane,placing it in position for a B-H group to form a hydrogen bond with one of the aromatic rings on the phosphine.The hydrogen bond interaction was verified experimentally using NMR and X-ray crystallography studies,demonstrating that the H…πdistance is 2.40 to 2.76 A.Computational analysis indicates that the strength of the B-H…π interaction is similar to that of the hydrogen bond in a water dimer.更多还原