二茂鐵結(jié)構(gòu)的大環(huán)化合物

研究二茂鐵丁酸和二茂鐵戊酸的電化學(xué)行為，可以發(fā)現(xiàn)兩者均有較好的電化學(xué)可逆行為近年來以二茂鐵結(jié)構(gòu)單元設(shè)計合成的氧化還原大環(huán)化合物的研究也異常活躍，該類大環(huán)化合物不僅具有大環(huán)配體的選擇性配合性能，并且兼有二茂鐵的電化學(xué)活性。二茂鐵及其衍生物是較常見的分子樹配合物，它們只能進行一個氧化還原過程，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目與分子樹外圍所含的二茂鐵單元的數(shù)目相同，而且二茂鐵單元在相同的電位下被氧化，在稍微負的電位處，可觀察到一個弱的循環(huán)伏安波，這種作用隨著所含二茂鐵單元數(shù)目的減少而減弱，說明分子樹化合物具有較好的陰離子傳感和識別能力，它與被氧化的二茂鐵的陰離子和酞胺水解之間相互作用的協(xié)同效應(yīng)有關(guān)。二茂鐵具有良好的可逆的電化學(xué)特性，當(dāng)二茂鐵通過有機共扼相聯(lián)時，在光誘導(dǎo)下，可發(fā)生長距離的分子內(nèi)電子轉(zhuǎn)移，構(gòu)成分子導(dǎo)線。這類化合物中的電子轉(zhuǎn)移速率、平衡常數(shù)都可定量測出。受體型二茂鐵衍生物在P共扼體系的兩端分別連有電子給體和受體，這樣更易于發(fā)生分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移，能有效地誘導(dǎo)體系的非對稱極化，因此分子具有較大的非線性極化率。根據(jù)此性質(zhì)可設(shè)計具有氧化還原開關(guān)效應(yīng)的二茂鐵衍生物。若二茂鐵與光敏基團相聯(lián)，可構(gòu)成分子開關(guān)，通過光誘導(dǎo)引發(fā)二茂鐵進行氧化還原，從而實現(xiàn)開關(guān)控制。實驗表明，二茂鐵衍生物分子的某些非線性光學(xué)性能明顯優(yōu)于類似結(jié)構(gòu)的苯衍生物。二茂鐵是具有夾心型結(jié)構(gòu)和芳香性的高度富電子體系，熱穩(wěn)定性好，有良好的電化學(xué)反應(yīng)活性，具有易受環(huán)境影響的可逆氧化還原電對的特點。通過分子設(shè)計化學(xué)反應(yīng)將二茂鐵基引人其它分子中得到二茂鐵衍生物，此類物質(zhì)延續(xù)了二茂鐵基的優(yōu)點，因而成為化學(xué)家研究考察的熱點。