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:
●  金刚烷的制备方法及用途是什么
化学词典告诉你金刚烷的制备方法及用途。金刚烷是一种脂环烃,具有类似樟脑的气味。分子式C10H16。分子中碳原子的排列方式相当于金刚石晶格中的部分碳原子排列。存在于石油中,含量约为百万分之四。 金刚烷的制备方法金钢烷可以二聚环戊二烯为起始原料,经加氢,得四氢二聚环戊二烯,再经异构化反应制得。(1)催化氢化将二聚环戊二烯和镍催化剂加入高压釜中,先以氮气置换釜内空气,再通氢反应,得四氢二聚环戊......
●  山梨酸钾检测方法及生产方法介绍
化学词典为您介绍山梨酸钾检测方法及生产方法,山梨酸钾(学名 己二烯-(2,4)-酸钾;2,4-己二烯酸钾),是无色至白色鳞片状结晶或结晶性粉末,无臭或稍有臭味。在空气中不稳定。能被氧化着色。 山梨酸钾检测方法 有以下2种方法:⑴非水滴定法(仲裁法) ①实验原理:山梨酸钾与高氯酸作用生成高氯酸钾白色沉淀,通过高氯酸标准溶液消耗的量,求出山梨酸钾的含量,从而由山梨酸钾的......
●  《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???