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:
●  氧化镧的用途以及操作注意事项
元素百科为您介绍氧化镧的用途以及操作注意事项。氧化镧是化学物质,分子式是La2O3。微溶于水,易溶于酸,露置空气中易吸收二氧化碳和水,主要用于制造精密光学玻璃、光导纤维。 氧化镧的用途主要用于制造精密光学玻璃、光导纤维。也用于电子工业作陶瓷电容器,压电陶瓷掺入剂。还用作制硼化镧的原料,石油分离精制催化剂。应用领域:主要用于制造制特种合金精密光学玻璃、高折射光学纤维板,适合做摄影机、照相机......
●  氧化钕的合成方法及用途
化学词典告诉你氧化钕的合成方法及用途。氧化钕又称氧化钕(III),它是一种无机化工产品,纯品为蓝色粉末,工业产品为棕色,不溶于水,溶于稀酸,其分子式为Nd2O3,分子量为336.4822。 氧化钕的合成方法1.以氯化稀土溶液为原料,经萃取,将稀土混合物分为轻、中、重三组稀土,再用草酸沉淀,经分离、烘干、灼烧制得。或者用钕铁硼废料回收制得。2.钕铁硼废料回收法经碱性洗涤去油垢后的钕铁硼原料......
●  高氯酸如何制取,用途是什么
化学词典告诉你高氯酸如何制取以及它的用途。高氯酸(perchloric acid)又名过氯酸,无机化合物,六大无机强酸之一,氯的含氧酸。高氯酸是无色透明的发烟液体,在无机含氧酸中酸性最强。高氯酸可助燃,具强腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤。 高氯酸的制取方法高氯酸钠法将氯酸钠在溶解槽内加水,通入蒸汽于45~50℃下溶解,使其饱和后加入氢氧化钡除去铬酸根等杂质,经压滤,清液送去电解,制得高氯......

您确定要从购物车中移除吗???