化工资讯
当前位置:元素商城  >  化工资讯网  >   化工热点资讯   >  唐传兵教授课题组首次定量了二茂铁的力学强度与键能
唐传兵教授课题组首次定量了二茂铁的力学强度与键能
2019-05-22 09:25:45来源:元素商城

二茂铁又叫双环戊二烯基铁,学名二环戊二烯基铁,是由两个环戊二烯基阴离子和一个二价铁阳离子组成的夹心型化合物。其分子式为(C5H5)2Fe,分子量为186,外观为橙黄色针状或粉末状结晶,具有类似樟脑的气味,不溶于水,溶于甲醇、乙醇、乙醚、石油醚、汽油、煤油、柴油、二氯甲烷、苯等有机溶剂。其分子呈极性,具有高度热稳定性、化学稳定性和耐辐射性,溶于浓硫酸中,在沸腾的烧碱溶液和盐酸中不溶解,不分解。在化学性质上,二茂铁与芳香族化合物相似,不容易发生加成反应,容易发生亲电取代反应,可进行金属化、酰基化、烷基化、磺化、甲酰化以及配合体交换等反应,从而可制备一系列用途广泛的衍生物。

 二茂铁.jpg

二茂铁作为最经典的金属有机化合物之一,自上世纪50年代初被发现以来,它被广泛应用于储能、传感、催化、生物医药等领域。它的广泛应用得益于其稳定的核结构,环戊二烯和铁之间的配位键作用非常强,其热解离能甚至远超过碳碳单键的键能。因此二茂铁的键合作用被公认是共价键,想破坏这种结构是很难的。去年下半年,Christoph Weder教授课题组和唐传兵教授课题组分别独立报道了二茂铁在受力条件下非常容易解离的现象(Angew.Chem.Int.Ed.20185711445-11450.ACS Macro Letters201871174-1179.)。因此二茂铁被证明可以作为新型力色团,定向解离释放出金属离子与环戊二烯。唐传兵教授课题组首次定量了二茂铁的力学强度与键能约30 kcal/mol的碳氮键类似。

 

二茂铁这种违反直觉的力学活性启发学者们进一步探究二茂铁的力化学行为是否适用于其他二茂金属,以及究竟是什么因素决定了二茂金属的力学活性。唐传兵教授课题组选取了热力学稳定性更强的二茂钌为研究对象,通过开环易位聚合(ROMP)制备了主链多位点接枝二茂钌的高分子,通过超声化学证明了二茂钌在受力条件下也是容易解离的,并定量了其力学强度与键能约50 kcal/mol的碳硫键类似(Chem.Sci.2019104959-4965)。一般地,较长的化学键往往对应着较弱的力学强度,相比于二茂铁,二茂钌的配位键更长,但却具有更强的力学强度。这一现象表明相比于键长因素,二茂金属的力学强度更取决于其本身的热力学稳定性。

 

这一研究拓宽了茂金属的应用领域,证明了热力学极其惰性的二茂金属类化合物可以在受力条件下被激活。二茂金属作为新型力色团,将在超分子材料、刺激响应型材料中发挥出新的作用。这项研究由美国南卡罗来纳大学唐传兵教授课题组与杜克大学Stephen L.Craig教授课题组合作完成,被选为封底文章发表在Chemical Science上。


您可能感兴趣的中国化工网栏目: 化学试剂化学元素化学元素周期表CAS查询
元素商城微信公众号
「一个有逼格的公众号」
相关标签: 原料化工中间体  
相关专题: 化学试剂
相关阅读:
●  苯并芘怎么读,有哪些危害及预防措施
化学词典告诉你苯并芘怎么读,有哪些危害及预防措施,苯并芘化学式为C20H12,英文表示BaP,是一种五环多环芳香烃类,结晶为黄色固体。这种物质是在300到600°C之间的不完全燃烧状态下产生。 苯并芘怎么读苯并芘全屏读作běn bìng pí,它是一种常见的高活性间接致癌物和突变原。在水体,土壤和作物中BaP都容易残留。主要来源:BaP存在于煤焦油、各类炭黑和煤、及焦化、炼油,沥青、塑料......
●  我国首次提出自生碳酸盐汇有了识别方法
元素百科为您介绍:中国科学技术大学地球和空间科学学院郑永飞院士研究组在碳循环研究领域取得重要进展,首次提出鉴别地球隐藏的主要碳汇——自生碳酸盐的地球化学方法。研究成果发表在日前出版的《自然·通讯》)上。 自生碳酸盐自生碳酸盐是除原始海相碳酸盐和有机碳以外的第三个主要的全球碳汇。鉴别自生碳酸盐汇对于认识地球表面的碳和钙循环,以及理解碳循环在大气氧演化中的作用,都具有重要意义。然而目前还缺乏......
●  移液器使用规范及常见错误操作
化学词典告诉你移液器使用规范以及常见的错误操作,良好的移液器操作习惯对于延长移液器的使用寿命、提高移液的精度和维护使用者的健康都大有裨益。而对于操作人员来说,总难免会出现各式各样的错误,下面就为大家罗列一下常见的错误操作。 移液器使用规范1.设定移液体积 a选择合适量程的移液器 b旋转至设定刻度 c 注意不要超过移液器的最大量程2.接入吸头(枪头)用移液枪选取合适大小的枪头,轻按使之完全......

您确定要从购物车中移除吗???