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:
●  碘131的产生、提取及用途介绍
化学词典为您介绍碘131的产生、提取及用途,碘-131是元素碘的一种放射性同位素,为人工放射性核素(核裂变产物),符号为I-131,半衰期为8.3天。正常情况下自然界是不会存在的。 碘131产生和提取 产生碘131的核反应主要有: ①用碲金属或其化合物(如二氧化碲)做靶材料,在反应堆中照射,通过(n,γ)反应生成碲131,碲131再经过β衰变而获得碘13......
●  盐酸乙脒的生产方法以及用途
元素百科为您介绍盐酸乙脒的生产方法以及用途。盐酸乙脒为白色长棱柱状结晶,易潮解,有异臭。易溶于水,在丙酮、乙醚中不溶。 盐酸乙脒的生产方法由乙腈、盐酸和甲醇经加成、氨化而得。使甲醇在湍球塔内循环,压力小于26.6kPa,冷却下通入干燥的氯化氢,制成浓度为45%的氯化氢甲醇溶液。然后投入反应罐,搅拌冷却至10-5℃,滴加乙腈,并于15-20℃保温6h,得亚胺基甲乙醚盐酸盐。放入预先配制好的......
●  国内丙酮市场不容乐观
元素百科资讯频道:近期国内丙酮市场一度处于僵持态势,五一假期过后华东地区的价格一度横盘在5500元(吨价,下同)附近,整体交投气氛偏淡,采购有限。但平稳的态势没有维持,随后行情略有下滑,目前在5300元。 丙酮市场下挫 受原油价格大幅跳水的影响,自去年10月初起,丙酮市场连续下挫。华东地区的价格从约8400元一路下滑,其中甚至一度逼近5000元,跌破5年低点。进入2015年,市场......

您确定要从购物车中移除吗???