二茂鐵結構的大環(huán)化合物

研究二茂鐵丁酸和二茂鐵戊酸的電化學行為，可以發(fā)現(xiàn)兩者均有較好的電化學可逆行為近年來以二茂鐵結構單元設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)同效應有關。二茂鐵具有良好的可逆的電化學特性，當二茂鐵通過有機共扼相聯(lián)時，在光誘導下，可發(fā)生長距離的分子內電子轉移，構成分子導線。這類化合物中的電子轉移速率、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)生分子內電荷轉移，能有效地誘導體系的非對稱極化，因此分子具有較大的非線性極化率。根據(jù)此性質可設計具有氧化還原開關效應的二茂鐵衍生物。若二茂鐵與光敏基團相聯(lián)，可構成分子開關，通過光誘導引發(fā)二茂鐵進行氧化還原，從而實現(xiàn)開關控制。實驗表明，二茂鐵衍生物分子的某些非線性光學性能明顯優(yōu)于類似結構的苯衍生物。二茂鐵是具有夾心型結構和芳香性的高度富電子體系，熱穩(wěn)定性好，有良好的電化學反應活性，具有易受環(huán)境影響的可逆氧化還原電對的特點。通過分子設計化學反應將二茂鐵基引人其它分子中得到二茂鐵衍生物，此類物質延續(xù)了二茂鐵基的優(yōu)點，因而成為化學家研究考察的熱點。