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:
●  实验室耗材管理方法以及回收处理措施
元素百科为您介绍实验室耗材管理方法以及回收处理措施。在实验室耗材管理过程中,主要涉及到实验室耗材的领用,耗财库管理、耗材使用管理以及检验耗材检查考核,其中每一个环节都是必须要引起重视的,不仅关系到生产的效率问题,还会影响企业的整体收益。下面就具体谈谈实验室耗材管理方法以及回收处理方法。 实验室耗材管理方法1、库存耗材必须实行专人保管、做到账目清楚,账材相符。 2、各种耗材要按照......
●  电泳仪的原理是什么,有哪些型号
化学词典告诉你电泳仪的原理以及型号。电泳技术是分子生物学研究不可缺少的重要分析手段,电泳仪是一种开关电源,在电泳实验过程中为电泳设备提供实验所需要的电压、电泳、功率等相关电源的一种设备。 电泳仪的原理区带电泳则需用各种类型的物质作为支持物,常用的支持物有滤纸、醋酸纤维薄膜、非凝胶性支持物、凝胶性支持物及硅胶-G薄层等,分子生物学领域中最常用的是琼脂糖凝胶电泳。所谓电泳,是指带电粒子在电场......
●  六甲基环三硅氧烷的合成方法及作用
化学词典告诉你六甲基环三硅氧烷的合成方法及作用。六甲基二硅氮烷为无色透明液体。易水解,放出NH3,生成六甲基二硅醚。用作气相法白炭黑表面疏水处理剂及有机合成反应中提供N原子的试剂,还可用作碳化硅纤维的助剂,提高碳化硅纤维的耐热性和强度,还可用作涂料的防沉淀剂。并用于制备有机硅化合物。 六甲基环三硅氧烷的合成方法将109g(1.0mol)三甲基氯硅烷溶于500ml无水乙醚,通入氨气,立即出......

您确定要从购物车中移除吗???