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.,2018,57,11445-11450.ACS Macro Letters,2018,7,1174-1179.)。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.,2019,10,4959-4965)。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:
●  环氧乙烷灭菌原理及有效期
化学词典为您介绍环氧乙烷灭菌远离以及环氧乙烷灭菌有效期,环氧乙烷又名氧化乙烯,具有分子小,结构不稳定的三元环,有很强的穿透性和化学活泼性。环氧乙烷在4℃时为无色透明液体,密度为0.884g/mL,沸点10.8℃,具有芳香的醚味。环氧乙烷可与任何比例的水相溶,也可溶于有机溶剂或油脂。 环氧乙烷灭菌原理 环氧乙烷(EO)是一种光谱灭菌剂,可在常温下杀灭各种微生物,包括芽孢、结核杆菌、......
●  你知道常见的生物试剂有哪些吗?
近几年,随着医疗保障的投入、消费水平的提高,我国生物试剂行业进入一个高速发展的阶段。生物制剂的增长速度已经超越小分子药物,而且这一增长趋势还在延续。如今,生物试剂占到全球医药市场18%的份额,达到1100多亿美元。那么生物试剂的种类究竟有多少种呢? 生物试剂种类生物试剂是指有关生命科学研究的生物材料或有机化合物,以及临床诊断、医学研究用的试剂。生物试剂主要有电泳试剂、色谱试剂、离心分离试......
●  氧化亚铁的制备方法及相关化学反应
化学词典告诉你氧化亚铁的制备方法及相关化学反应。氧化亚铁,是铁的氧化物之一。其外观呈黑色粉末,化学式为FeO,由氧化态为+2价的铁与氧共价结合。它的矿物形式为方铁矿(wüstite)。氧化亚铁经常容易与铁锈混淆,但铁锈的主要成分为水合氧化铁。氧化亚铁属于非整比化合物,其中铁和氧元素的比例会发生变化,范围从Fe0.84O到Fe0.95O。 氧化亚铁的制备方法1. 在隔绝空气条件下加热草酸亚......

您确定要从购物车中移除吗???