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茂金属

指数 茂金属

茂金属是一类有机金属化合物,典型的是由两个环戊二烯阴离子(茂基,简写为Cp,即C5H5-)和二价氧化态金属中心连接而成,通式为(C5H5)2M。与茂金属密切相关的为茂金属衍生物,如二氯二茂钛、二氯二茂钒等。某些茂金属及其衍生物表现出催化剂的性质,尽管在工业生产中很少用到。如+相关的第四族元素阳离子茂衍生物,可以催化烯烃聚合。茂金属属于夹心型配合物中的一类。 右侧的茂金属结构示意图中,两个五边形表示两个环戊二烯离子,五边形中的圆圈表示这个结构稳定且具有芳香性。图中所示的构象为交错式构象。.

13 关系: 二茂钴二茂铑二茂锰二氯二茂钛环戊二烯环戊二烯基钠环戊二烯基金属电子束诱导沉积齐格勒-纳塔催化剂铁化合物锎化合物金属茂金属茂配合物

二茂钴

二茂钴(又称双环戊二烯合钴)是一种有机钴化合物,化学式为Co(C5H5)2。它是暗紫色固体,在略高于室温的温度下迅速升华。二茂钴在二茂铁之后被发现,由于易被氧化,因此使用或储存时,必须隔绝空气。 二茂钴难溶于水、液氨,可溶于有机溶剂,形成紫红色溶液。.

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二茂铑

二茂铑(Rhodocene),也称双(η5-环戊二烯基)合铑(II),分子式为。分子由两个η5的环戊二烯配体(哈普托数为5,表示环戊二烯基有五个原子参与配位)和一个铑原子构成,铑原子处在平行的两个环戊二烯基中间形成“三明治”夹心结构。由于二茂铑的价电子数为19,根据18电子规则判断它在室温下是不稳定的并且具有类似自由基的性质。实验获得的事实也已经证实了这点。二茂铑能存在于大于150°C的温度下,可利用液氮(−196°C)急速冷却的方法捕获到它。室温下,两个二茂铑分子的环戊二烯基会键合形成黄色的二聚体。 有机金属化学的历史可以追溯到在19世纪发现的蔡斯盐和路德维希·蒙德发现的四羰基镍。由于当时化学家所理解的化学键模型不适用于解释这些化合物,因此这些化合物的出现对化学家提出了挑战。进一步的挑战出现在像二茂铁 、二茂铑这类茂金属化合物被发现之后。当时出乎意料的是,诸如二茂铁和与其有相似化学结构的+、+、+都有比较稳定的化学性质。对包括这些化合物在内的有机金属化学的研究催生出了新的化学键模型,以便合理解释这些有机金属化合物的形成和稳定性。基于杰弗里·威尔金森和恩斯特·奥托·菲舍尔对夹心茂金属化合物研究所做出的杰出贡献,两人在1977年被授予诺贝尔化学奖。 因为+的盐比较稳定也容易合成,所以通常用它作为原料合成不稳定的二茂铑和含有取代基的二茂铑。最初的合成方法是用环戊二烯基阴离子和乙酰丙酮铑(Ⅲ)反应,之后又开发出了多种其它的合成方法,包括气相氧化还原转移金属化和使用半三明治结构的前躯体等。八苯基取代的二茂铑尽管会在空气下迅速分解,但它是第一个在室温下分离得到的带取代基的二茂铑化合物。X射线晶体学的研究显示八苯基二茂铑具有交错构象的三明治夹心结构。不同于能作为单电子还原剂使用的二茂钴,迄今为止还未发现兼具还原性和足够稳定性的二茂铑衍生物。 生物医学方面,研究人员已经考察过二茂铑及其衍生物在医疗领域的用途并报道了一例将二茂铑衍生物作为放射性药剂治疗小癌症的应用。二茂铑的衍生物也可用于合成由多个茂金属连接而成的化合物。通过研究这类化合物可以了解金属与金属之间的相互作用,在分子电子学和催化机理的研究中有潜在的应用。研究二茂铑所能获得的价值与其说是在于它的直接应用,倒不如说是在于它为深入研究化学键和反应动力学提供了新体系。.

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二茂锰

二茂锰是一种金属有机化合物,属于茂金属。这种棕色固体在高于158 °C时有着不同寻常的磁性。.

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二氯二茂钛

二氯二茂钛(Titanocene dichloride)是一种化学式为(η5-C5H5)2TiCl2的,常写为Cp2TiCl2。这种茂金属是有机金属化学与有机合成中的常用试剂。其性质为亮红色固体,在空气中会缓慢的水解。Cp2TiCl2并不会形成二茂铁那样的“三明治”结构,由于其4个配體围绕一个金属中心,会形成一个四面體结构。由于其具有一定的抗肿瘤活性,已经作为化疗药物进入临床试验。.

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环戊二烯

环戊二烯(Cyclopentadiene),或称茂,是五个碳的环状二烯烃,分子式为C5H6。环戊二烯室温下为无色液体,具有强烈的刺激性气味,并且通过自身狄尔斯-阿尔德反应迅速聚合生成二聚环戊二烯。二聚环戊二烯加热分解为环戊二烯。不溶于水,易溶于乙醚、苯等溶剂。 环戊二烯可以作为双烯体,与对苯醌等亲双烯体发生狄尔斯-阿尔德反应。 质子核磁共振谱表明,环戊二烯分子内不停发生着氢迁移,使得五个环碳原子是等同的。 同样是出于这个原因,取代环戊二烯在发生DA反应时,通常会得到众多异构体产物的混合物。 环戊二烯基(,又称茂基)的碳有一定的酸性,生成的阴离子有六个π电子,具芳香性。环戊二烯与环戊二烯基负离子可以与金属配位生成金属茂配合物。 一个典型的例子是二茂铁。环戊二烯基(Cyclopentadienyl)简写为Cp。 环戊二烯一般得自炼焦时的副产物粗苯或石油热解时的低沸点部分。.

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环戊二烯基钠

环戊二烯基钠是一种有机钠化合物,化学式为C5H5Na。通常简称为NaCp或CpNa,其中Cp−是环戊二烯阴离子。在配位化学中,Cp也作为环戊二烯基配体的缩写。.

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环戊二烯基金属

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电子束诱导沉积

电子束诱导沉积(Electron beam-induced deposition,EBID)是一种使用电子束分解气相分子,从而在衬底上的特定位置实现沉积生长的技术。电子束诱导沉积实验中的电子束常常由扫描电子显微镜提供。这是因为扫描电子显微镜的电子束具有极高的空间精准度(可达纳米级别);这也使得电子束诱导沉积具有生长出独立三维结构的潜能。.

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齐格勒-纳塔催化剂

格勒-纳塔催化剂是一种有机金属催化剂,用于合成非支化、高立体规整性的聚烯烃,又称齐格勒-纳塔引发剂,属于配位聚合引发剂。典型的齐格勒-纳塔催化剂是双组分体系,由元素周期表中IV~VIII族过渡金属化合物与I~III主族金属烷基化合物组成,常常具有引发α-烯烃进行配位聚合的活性,典型的如三氯化钛-三乙基铝。1950年代德国化学家卡尔·齐格勒合成了这一催化剂,并将其用于聚乙烯的生产,得到了支链很少的高密度聚乙烯;意大利化学家居里奥·纳塔将这一催化剂用于聚丙烯生产,发现得到了高聚合度,高规整度的聚丙烯。两位科学家因此项贡献于1963年获得诺贝尔化学奖。目前。齐格勒-纳塔引发剂是配位阴离子聚合中数量最多的一类引发剂,可用于α-烯烃、二烯烃、环烯烃的定向聚合。.

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铁化合物

铁化合物是铁和其它元素形成的化合物。铁在化合物中存在−2到+6共9种氧化态,如右表所示。.

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锎化合物

锎化合物是锎元素形成的化合物,只有很少一些有所研究。三氯化锎是最先发现的锎化合物,由伯里斯·坎宁安于1960年在劳伦斯伯克利国家实验室制备出来。唯一能在水溶液稳定的离子是三价的锎离子,而二价的具有强还原性,四价的具有强氧化性。锎的氯化物、硝酸盐、硫酸盐和高氯酸盐都是可溶的,而氟化物、氢氧化物和草酸盐是难溶的。 锎的+3价态的代表的(黄绿色固体)、三氟化锎(亮绿色固体)和三碘化锎(柠檬黄色固体)。其它+3价的还有硫化物和环戊二烯配合物。+4价的典型化合物有二氧化锎(棕褐色固体)和四氟化锎(绿色固体)。+2价的有二溴化锎(黄色固体)和二碘化锎(暗紫色固体)。.

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金属茂

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金属茂配合物

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