该项目属化学基础研究。有机金属化学是集无机和有机化学一体的交叉学科，是现代化学研究前沿和难点之一。有机金属化合物的制备、分离及表征研究不但可为众多化学反应机理探索提供支撑，还可为深入研究配位键及分子间相互作用提供思路，从而促进相关学科的发展。但大部分有机金属化合物中的金属与碳成键热力学上不稳定，且多核配位化合物的溶解性较差，因而限制了该领域研究的广泛开展，也非常具有挑战性。该项目通过引入含有半夹心结构有机金属基元，在提高了研究对象的稳定性和溶解性基础上，结合理论计算，开展了多核有机金属化合物的构筑方法及相互作用研究，并利用X-射线单晶分析等多种手段进行了表征。主要成果如下：1、选定半夹心有机金属配合物为金属单元，运用配位化学原理，以功能为导向，成功构筑出系列多核有机金属大环及笼状化合物，提出了适应性广的半夹心结构有机金属多核功能体系的高效合成路线，并被国际上多个研究组采用，应邀为Acc. Chem. Res. 撰写专题综述。2、发展了硼氢键的活化诱导制备含有硼-金属成键有机金属多核大环化合物的高效合成方法，实现了硼氢键高选择性活化；解决了温和条件下氢气诱导复杂有机金属大环与笼状体系之间可逆转化的难题，分离表征了一系列大环和笼状化合物，分别阐明了反应机理，为小分子诱导制备复杂有机金属体系提供了新策略。3、利用半夹心结构有机金属基元配位驱动自组装，首次实现了单分子穿插体―分子Borromean化合物的高效可控制备，发现了其类酶催化性能。进而精确调控，实现了有机金属大环与Borromean环的精准合成，提出了其可控构筑路线，诺贝尔化学奖得主Stoddart教授为此撰写专题文章高度评价，现已被国际上多个研究团队采用。上述工作涵盖了有机金属化学领域的成键、结构、反应、制备及应用等基础核心问题，研究成果促进了有机金属化学学科的发展，丰富了配位化学的研究内容，拓展了无机化学的研究领域。项目的8篇代表作包括6篇J. Am. Chem. Soc.，2篇Angew. Chem.，被他人正面引用461次。研究成果被《配位化学》、《高速发展的中国化学》、《The Nature of the Mechanical Bond》(Stoddart主编)等多种书籍收录，并应邀撰写综述，先后有两篇在Acc. Chem. Res.、三篇在Chem. Soc. Rev.。项目第一完成人金国新也先后应邀任Dalton Trans.、Organometallics和Coord. Chem. Rev. 副主编和编委、国际有机金属大会和国际配位化学大会顾问委员会委员；并在国际有机金属大会、配位化学大会等IUPAC系列会议作邀请报告40余次，其中在2016国际配位化学大会上作Plenary Lecture，并于当年获得德国洪堡研究奖；培养的一位博士获全国百篇优秀博士论文提名奖。项目第二完成人韩英锋获得国家优秀青年基金、中组部万人计划-青年拔尖人才。