二茂鐵
二茂鐵是一種橙色結晶有機金屬化合物,其式為 Fe(C5H5)2。通常被稱為夾心化合物,二茂鐵在一系列有機 溶劑 中具有良好的溶解性,但不溶於水。
二茂鐵的獨特結構涉及夾在兩個平行、平面環戊二烯環 (C5H5) 之間的中心鐵 (Fe) 原子。鐵原子和環戊二烯環中的碳原子之間形成強鍵,形成穩定、對稱和芳香的夾層狀排列。這種被稱為茂金属的獨特結構使二茂鐵具有顯著的穩定性和反應性,使其成為有機金屬化學的基石,在催化和 材料科學領域具有多種應用。二茂鐵在茂金屬化學的發展和理解上扮演了歷史性的重要角色,最終導致 Ernst Otto Fischer 和 Geoffrey Wilkinson 在 1973 年獲得諾貝爾獎。
二茂鐵是合成不對稱二茂鐵配體的關鍵成分,二茂鐵配體可在各種化學反應中用作 催化劑 ;在各種化學反應中,包括 交叉偶合、氫化、烯丙基取代、氫甲酰化和醛醇反應。它也可用於以 CVD(化學氣相沉積)方式製造二維六角有序介孔碳(CMK-5)。這種材料在氧化 甲醇的過程中可作為有效的催化劑支持。
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二茂鐵作為催化劑
二茂鐵及其取代衍生物因其獨特的電子和結構特性而被廣泛用於催化。二茂鐵具有氧化還原活性,以 Fe(II) 和 Fe(III) 氧化態存在,使其可以用於電子轉移過程。在交叉耦合反應中,二茂鐵可充當催化劑,促進碳-碳或碳-異原子鍵的形成,這在有機合成中對創造複雜的分子至關重要。
乙酰基二茂鐵
乙酰基二茂鐵源自二茂鐵,是一種有機金屬化合物,其特徵在於環戊二烯鐵 (II) 中心附有乙酰基。這種化合物是有機合成的重要中間體,可積極參與酰化和取代反應。由於鐵中心的氧化還原活性,使得乙酰二茂鐵適用於催化,主要是氧化還原過程。其獨特的電子和結構特性在材料科學中非常有用,有助於開發特性更強的新型材料。乙酰二茂鐵還可用作前體,通過在硼氫化鈉存在下還原合成 1-二茂鐵乙醇。
結合了二茂鐵支架的膦配體已被開發出來,這些配體利用了二茂鐵單元的結構剛性和富電子性質。這些配體具有理想的立体和電子特性,使其特別適用於一系列 Csp2-Csp3(芳基/異芳基-烷基)偶合反應。
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