夾心化合物(二茂金屬)

夾心化合物

二茂金屬一般指本詞條

過渡金屬原子對稱或不對稱地結合在兩個不飽和烴分子中的一類化合物。形如夾心麵包,故名夾心化合物。有茂夾心化合物[如二茂鐵Fe(C5H5)2] 及芳夾心化合物[如二苯鉻Cr(C6H6)2]等。這類化合物價鍵較特殊,屬特殊的有機金屬鍵。有芳香性和催化作用。

基本介紹

  • 中文名:夾心化合物
  • 外文名:sandwich compound
  • 分類:化學
簡述,名稱,半夾心化合物,舉例,二茂鐵,套用,

簡述

名稱

一般指由兩個相互平行的環狀共軛配位體,以大π鍵把金屬原子夾在中間形成的絡合物,又常稱金屬-π-絡合物。在此類化合物中,配位體的給予和反饋都是通過配位體的π軌道來實現的。所含兩個平行的環多烯配體可以是相同的,也可以是不相同的。夾心化合物有時也叫做“三明治化合物”,是形如“三明治(夾心麵包)”的一種比喻稱謂。

半夾心化合物

半夾心化合物(half sandwich compound)是指夾心化合物中的一個環狀共軛π配位體,被σ-配位體代替,即可形成半夾心化合物。如單分子的環戊二烯金屬羰基化合物便是。半夾心化合物多以琴凳式化合物(piano-stool compounds)為代表。這類化合物常用作聚烯烴合成催化劑
數目最多、最重要夾心化合物是環戊二烯金屬形成的絡合物,俗稱二茂金屬

舉例

數目最多、最重要夾心化合物是環戊二烯金屬形成的絡合物,俗稱二茂金屬。最常見的則是二茂鐵及其衍生物。

二茂鐵

二茂鐵,又稱二環戊二烯合鐵、環戊二烯基鐵,是分子式為Fe(C5H5)2的有機金屬化合物。橙色晶型固體;有類似樟腦的氣味;熔點172.5~173℃,100℃以上升華,沸點249℃;有抗磁性,偶極矩為零;不溶於水、10%氫氧化鈉和熱的濃鹽酸,溶於稀硝酸濃硫酸、苯、乙醚、石油醚四氫呋喃。二茂鐵在空氣中穩定,具有強烈吸收紫外線的作用,對熱相當穩定,可耐470℃高溫加熱;在沸水、10%沸鹼液和濃鹽酸沸液中既不溶解也不分解。二茂鐵是最重要的金屬茂基配合物,也是最早被發現的夾心配合物,包含兩個環戊二烯環與鐵原子成鍵。

套用

二茂鐵自身的套用並不多,但用已知的方法可以合成出種類繁多的衍生物,大大延伸了二茂鐵的套用範圍。
抗震劑
二茂鐵及其衍生物是汽油中的抗震劑,它們比曾經使用過的四乙基鉛安全得多。在英國的 Halfords 可以買到含二茂鐵的汽油添加劑,它尤其適用於以前專為四乙基鉛抗震劑設計的車輛。二茂鐵分解出的鐵沉積在火花塞表面,增強了其導熱性
添加二茂鐵同樣也可以減少柴油車冒出的煤煙。
醫藥方面
某些二茂鐵的鹽類具有抗癌活性,如他莫昔芬的二茂鐵同類物,其機理為,他莫昔芬可以與雌激素結合,其細胞毒性可以殺死癌細胞。
材料方面
二茂鐵容易升華的性質可被用於沉積某種特定的富勒烯或碳納米管。醛和鏻鹽在氫氧化鈉存在下發生維蒂希反應生成乙烯基二茂鐵。該化合物聚合得到類似於聚苯乙烯的聚合物,其中苯基被二茂鐵基取代。
配體
手性二茂鐵膦配體套用於一些過渡元素催化的反應。工業上套用此類反應合成藥物及農用化學品。雙二苯基膦二茂鐵(dppf)是有機合成中重要的配體,許多偶聯反應的機理即是基於其鈀配合物的生成。

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