B5H8 이온은 다른 B5H9 분자와 반응하여 다리모양 유도체를 합성할 수 있다. 이 경우 B-H-B 의 3중심 궤도함수 에너지는 훨씬 낮아진다.

수소화 붕소화합물의 전이금속 화합물들 중 산소원자를 함유하거나 -C-O 기를 포함하는 oxaborane 혹은 oxametallaborane 화합물은 이들 전이금속들의 원자가 과잉에도 불구하고 Scheme 4에서 보는 바와 같이 안정한 구조를 갖는다.

Scheme 4

Oxaborane 혹은oxametallaborane 은 꼭지점이 다섯 개 이상 많은 붕소 뭉치화합물을 만든다. 최근에는 Co, Pt 등을 이용하여 꼭지점이 더욱 많고 화학적으로 안정한 새로운 metallaborane의 합성 및 반응성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

10개의 꼭지점을 갖는 closo-[1,6-(CpNi)2B8H8]과 12개의 꼭지점을 갖는 closo-[1,7-(CpNi)2B10H12] 등은 앞서 Scheme 3의 B5H8의 Na염과 NiBr에 NaC5H5를 처리하여 쉽게 얻을 수 있다. 10개 이상의 꼭지점을 갖는 metallaborane의 생성반응중 원자량이 큰 전이금속을 이용한 반응 연구로는 Ru 과 Pt을 이용한 반응이 보고된 바 있다. [( -pcym)2RuCl2]2와 [B9H14] 음(-)이온을 반응시키면 [6,9-(-pcym)-nido-6,9-Ru2B8H12] 와 같은 꼭지점을 10개 갖는 nido-화합물이 얻어진다.

또한 Kennedy 등에 의하면 [8,8-(PMe2Ph)2-arachno-8-PtB8H12] 를 KH 존재하에서 [PtCl2(PMe2Ph)2]와 반응시키면 Pt 원자가 두 개 치환된 10개의 꼭지점을 갖는 [6,6,9,9-(PMe2Ph)4-arachno-6,9- Pt2B8H10]이 얻어진다고 하였다.

10개 또는 12개의 꼭지점을 갖는 metallaborane 중의 Ru-화합물과 Pt-화합물들은 arachno-형의 구조를 갖는다. Pt-metallaborane의 arachno-형 구조는 B-H-B의 다리모양 수소원자를 갖는다. 이와 유사한 화합물중 Au-metallaborane의 일종인 diauradecaborane, [(6,9{(C6H11)3PAu}2B8H10]는 [AuMeP(C6H11)3]과 arachno-[B10H12 (PPh3)2]에 의해서 생성되는데 이때 {B10}의 골격구조가 깨어져 새로운 arachno-구조의 화합물을 만든다.

원자량이 큰 Ru, Pt 과 Au 등의 원자를 함유한 metallaborane 외에도 11개의 꼭지점을 갖는 붕소 뭉치 화합물들은 isocloso-구조나 혹은 hypercloso 등의 구조를 갖는다. 이들 화합물의 구조는 전이금속원자가 붕소원자와 결합할 때 아주 단단하게 결합할 수 있도록 4개의 원자궤도함수들이 closo-전자구조로 작용하기 때문에 isocloso-형태 혹은 hypercloso-형태로 된다. {RhB10} 뭉치화합물에서 두개의 전자가 Rh과 수소원자의 다리모양 결합에 사용되어 11개 꼭지점의 isocloso-구조를 갖는 뭉치화합물로 존재한다. 최근에 Paetzold 등은15) Scheme 5에서 보는 바와같이 질소원자를 함유하는 metallaborane을 합성한 바 있다.

Scheme 5

이들의 연구결과에 의하면 전이금속 Rh은 질소원자 이웃에 위치하게 되고 대칭성이 큰 closo-형의 구조를 갖는다. 한편 Hawthorne 연구진은 백금족 원소들 중 Rh, Ru 과 Os을 함유한 hydridometalla- carborane을 [nido-7,8(or 7,9)-C2B9H11] 과
[nido-B10H10CR] 으로부터 합성한 바 있다.

백금족 전이금속 원자들은 이들 구조에서 B-----H-----M (M=Rh, Ru and Os)의 2-전자 3-중심 (two-electron three-center)구조를 갖고 M-H-M'으로 dimetallacarborane을 형성한다. 이러한 hydridometalla -carborane은 유기합성에서 촉매전구물질 (catalyst precursor)로 널리 쓰인다. 그러나 백금족 원소들을 함유하는 2전자 3중심 구조를 갖고 동시에 dimetallacarborane 구조를 갖는 carborane 뭉치화합물에 대한 연구는 아직도 부족한 편이다. 특히 nido-나 arachno-구조를 갖는 carborane 뭉치화합물 혹은 metallaborane 화합물을 이용한 hydrido- metallacarborane과 metallacarborane의 합성법과 반응메카니즘에 대한 연구는 거의 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 산소원자를 포함하는 arachno-oxametallaborane 과 탄소 원자를 포함하는 metallacarborane을 합성한 후 새로운 metallacarborane을 합성할 수 있는 방법을 제시하고 그 구조와 반응메카니즘을 연구할 것이다.