二茂铁(Ferrocene) CAS: 102-54-5 的结构式及如何制备?
二茂铁(Ferrocene)
CAS: 102-54-5;55404-68-7
化学式: C10H10Fe
中文名 | 二茂铁 |
英文名 | Ferrocene |
别名 | 二环茂二烯铁 双环戊二烯基铁 环戊二茂铁 |
英文别名 | Di(cyclopentadienyl)iron Ferrocene-d10 FerroceneBiscyclopentadienyliron Bis(cyclopentadienyl)iron iron(2+) dicyclopenta-2,4-dienide cyclopenta-1,3-diene iron cyclopenta-1,3-diene dicyclopenta-1,3-dien-1-yliron Iron dicyclopentadienyl |
CAS | 102-54-5 55404-68-7 |
产品用途 | 【用途一】 用作节能消烟助燃添加剂:可用于各种燃料,如柴油、汽油、重油、煤炭等。车用柴油中加入0.1%的二茂铁,可节约燃料油10-14%,提高率10-13%,尾气中烟度下降30-80‰。另外,在重油中加入0.3‰,煤炭中加入0.2%的二茂铁,都可使燃料消耗下降,同时,烟度下降30%。 【用途二】 用作催化剂及汽油抗爆添加剂 【用途三】 用作催化剂和汽油抗爆添加剂 【用途四】 二茂铁可用作火箭燃料添加剂,汽油的抗爆剂和橡胶及硅树脂的熟化剂,也可作紫外线吸收剂。二茂铁的乙烯基衍生物能发生烯键聚合,得到碳链骨架的含金属高聚物,可作航天飞船的外层涂料。二茂铁的消烟助燃作用发现较早,无讼是添加在固体燃料、液体燃料或气体燃料中,都能发挥这种效应,尤其对于在燃烧时产生烟大的烃类,其效果更为显著。其添加在汽油中有很好的抗震作用,但是由于氧化铁沉积到火花塞上影响发火而受到限制,为此,也有人使用排铁混合物以减少铁的沉积现象。二茂铁添加在煤油或柴油中,由于该发动机不用点火装置,所以不良的影响较少,在燃烧中除了消烟助燃外,其还有促使一氧化碳较化为二氧化碳的作用。另外,它在燃烧中可提高燃烧热、增加功率而达到节能和减少大气污染的效果,二茂铁添加到锅炉燃料油中,可减少烟的生成和喷嘴积碳。在柴油中添加0.1%,可消烟30-70%,节油10-14%,功率提高10%。二茂铁用在固体火箭燃料中的使用报道更多,甚至还有掺在煤粉中作减速烟剂使用。在以高分子聚合物废料作燃料时,添加二茂铁后可降烟数倍,还可作塑料的减烟添加剂。除上述用途以外,二茂铁还有其他应用,作为铁肥料,有益于植物吸收,增长率加作物的含铁量,它的衍生物可作杀虫剂。二茂铁的工业和有机合成方面的用途也很多,例如,它的衍生物可作为橡胶或聚乙烯的抗氧剂、聚脲酯的稳定剂、异丁烯痉甲基化催化剂、高分子过氧化物的分解催化剂,增加甲苯氯化中对位氯甲苯的产率,在其他方面又可作为润滑油抗负荷添加剂、研磨材料的促进剂等。 【用途五】 二茂铁是一种具有夹心结构的金属有机化合物。二茂铁及其衍生物因其本身的特点,如疏水性、生物可氧化性、芳香性、稳定性、低性、生物活性等,而被广泛应用。如作催化剂。汽油的抗爆添加剂。高温润滑剂。高温聚合物中间体。紫外光吸收剂。 |
制备方法 | 1.由铁粉与环戊二烯在300℃的氮气氛中加热,或以无水氯化亚铁与环戊二烯合钠在四氢呋喃中反应而得,也可采用电解合成法,采用环戊二烯、氯化亚铁、二乙胺为原料合成二茂铁可按下法操作。搅拌下,向四氢呋喃中分次投入无水氯化铁(FeCL3),再加入铁粉,在氮气保护下加热回流4.5h,得到氯化亚铁溶液。减压蒸除溶剂四氢呋喃,得近干的残留物。在冰浴冷却下,加入环戊二烯和二乙胺的混合液,在室温下猛烈搅拌6-8h,减压蒸除多余的胺,残留物用石油醚回流萃取。将萃取液趁热过滤,蒸除溶剂后,即得二茂铁粗品。用戊烷或环已烷重结晶,或采用升华法提出纯,即为精制品收率73-84%。 2. 在装有机械搅拌器、回流冷凝器和氮气导入管的250毫升三颈瓶中加入100毫升纯制过的四氢吠喃,在搅拌下分次加入27.1克(0.166摩尔)无水三氯化铁和4.7克(0.084克原子)铁粉。在搅拌和通氮下加热回流反应4.5小时,得到上层为棕色清液的灰色粉状物。 |
密度 | 1.49 |
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沸点 | 249 °C(lit.) |
熔点 | 172-174 °C(lit.) |
分子式 | C10H10Fe |
分子量 | 186.031 |
闪点 | 100°C |
**质量 | 186.013199 |
LogP | 2.04050 |
外观性状 | 黄色至橙色粉末 |
蒸汽压 | 0.03 mm Hg ( 40 °C) |
折射率 | 1.4465 (20ºC) |
储存条件 | 1.储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源、防静电。防止阳光直射。保持容器密封。应与氧化剂分开存放,切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。 |
稳定性 | 1.避免与氧化剂接触。 2.该试剂化学性质稳定,400 oC以内不分解,高于400 oC加热分解释放出辛辣的具刺激性的烟雾。对空气和湿气不敏感,不易与酸或碱反应,但对氧化剂较敏感。此外,应避免吸入或与皮肤接触,长时间暴露于其中可引起肝部损伤。 |
水溶解性 | practically insoluble |
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本文由齐岳Lh整理,2022-06-22 09:36:34
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