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:
●  醋酸钠的化学性质以及生产方法
元素百科为您介绍醋酸钠的化学性质以及生产方法。醋酸钠是无色无味的结晶体,在空气中可被风化,可燃。易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚。123℃时失去结晶水。但是通常湿法制取的有醋酸的味道。水中发生水解。 醋酸钠的化学性质1.常温常压下稳定,无色无味的结晶体,在空气中可被风化。溶于水和乙醚,微溶于乙醇。加热至58℃时,溶于结晶水中,加热至120℃时脱水,温度再高即分解。在干燥空气中风化。易溶于......
●  四氯化硅生产工艺是什么,对身体有什么伤害
化学词典告诉你四氯化硅生产工艺以及对身体有什么伤害。高纯四氯化硅为无色透明液体,纯度稍低的呈现微黄或者淡黄色,有窒息性气味。在潮湿空气中水解而成硅酸和氯化氢。遇水时水解作用很激烈,也能和醇类起激烈反应。溶于四氯化碳、四氯化钛、四氯化锡。对皮肤有腐蚀性。 四氯化硅生产工艺方法一将硅粉加热至200℃以上,通氯化氢生成四氯化硅,经精馏而得成品。全球大工业化生产主要方法,以美国,日本,德国,中国......
●  氯化钾生产工艺技术介绍
元素百科资讯频道:本文主要讲了关于氯化钾生产工艺技术的内容介绍。氯化钾作为我国钾肥的重要品种,被广泛应用于工、农业生产。氯化钾中含有的钾(K)和氯(Cl)两种元素都是植物生长所必需的营养元素,其中钾属大量元素,氯属微量元素。 氯化钾生产工艺技术 根据含钾资源的不同,氯化钾的生产方法可分为两大类,一类是从固体钾盐矿中加工提取;另一类是从含钾卤水中加工提取,后者又分为两种,一种是以氯化钾型......

您确定要从购物车中移除吗???