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:
●  苯酚市场坚挺运行 双酚A涨幅超10%
元素百科为您介绍苯酚市场坚挺运行,双酚A涨幅超10%。近期苯酚市场开始由“平观”转向“翘首”,市场价格一路小涨。据了解,华东苯酚进10月来价格由7625元/吨涨至7925元/吨,上涨300元,涨势环比3.93%。其原因主要收到下游市场强力上行及“十九大”会议的影响,燕山石化装置持续检修,价格短期小幅攀升。 下游双酚A市场在10月走势幅度较大。自国庆节后归来,国内双酚A市场商谈重心持续上扬......
●  《自然—通讯》研究人员首次人工合成人类朊病毒
元素百科为您介绍研究人员首次人工合成人类朊病毒。著名的疯牛病由朊病毒引起。此类朊病毒病不仅影响动物,还会严重危害人体健康。美国研究人员近日报告称,他们首次人工合成了人类朊病毒,对了解该病毒的结构和复制方式、研发治疗方法具有重要意义。 朊病毒的本质是蛋白质。人和一些动物中枢神经系统中的蛋白质如果发生折叠错误,就会形成具有传染性质的朊病毒。它们在大脑中与邻近的正常蛋白质不断结合,使脑部出现海......
●  三氧化二铁是什么物质,怎么形成的?
化学词典告诉你三氧化二铁是什么物质以及三氧化二铁是怎么形成的,三氧化二铁又叫氧化铁,为红棕色粉末。工业上把三氧化二铁称为氧化铁红,用于油漆、油墨、橡胶等工业中,可做催化剂,玻璃、宝石、金属的抛光剂,可用作炼铁原料。 三氧化二铁是什么物质 氧化铁,别名烧褐铁矿、烧赭上、铁丹、铁粉、红粉、威尼斯红(主要成分为氧化铁)、三氧化二铁等。化学式Fe2O3,溶于盐酸,为红棕色粉末。其红棕色粉......

您确定要从购物车中移除吗???