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:
●  桃醛的制备方法及用途
化学词典告诉你桃醛的制备方法及用途。桃醛的化学名称γ-十一内酯,桃醛并不是一种真正意义上的醛,而是属于内酯化合物,为无色至浅黄色粘稠液体,具有强烈的桃子香气,是一种重要的内酯香料,在桂花、茉莉、栀子花、铃兰、橙花、白玫瑰、紫丁香、金合欢等香型的日用香料中均常使用,也是配制桃子、甜瓜、梅子、杏子、樱桃、桂花等食品香精的上好原料。它几乎不溶于水,溶解于乙醇和大多数普通有机溶剂,可广泛应用于日化香精和食......
●  无机盐是什么,无机盐有什么作用
元素百科为您介绍:无机盐是什么?无机盐有什么作用?无机盐在生物细胞内一般只占鲜重的1%至1.5%,无机盐是人体必须的微量元素,目前人体已经发现20余种,虽然无机盐在细胞、人体中的含量很低,但是作用非常大,如果注意饮食多样化,少吃动物脂肪,多吃糙米、玉米等粗粮,不要过多食用精制面粉,就能使体内的无机盐维持正常应有的水平。 无机盐是什么 无机盐是存在于体内和食物中的矿物质营养素,细胞......
●  《科学》新材料让蛋白质能够清除化学污染
元素百科为您介绍新材料让蛋白质能够清除化学污染。美国研究人员开发出一种新材料,能够裹住某些蛋白质,使其在细胞外环境保持活性。这种材料有望用于高效、绿色地清除化学污染。 蛋白质的“工作环境”很讲究,只有在特定条件下才能折叠成特定结构并发挥作用,而在细胞外很难保持稳定。研究团队通过分子模拟表明,这种新型高分子材料可与多种蛋白质的表面发生作用,让有机溶液中的蛋白质能够正确折叠。发表在最新一期美......

您确定要从购物车中移除吗???