二茂鎂,有時簡稱 MgCp2,是一種有機鎂化合物,化學式 Mg(η5-C5H5)2。它是一種主族夾心配合物,結構類似過渡金屬的茂金屬,由中心鎂原子和兩個環戊二烯配體組成。
Quick Facts 二茂鎂, 識別 ...
二茂鎂
|
|
IUPAC名 bis(η5-cyclopentadienyl)magnesium
|
識別
|
CAS號
|
1284-72-6 N
|
PubChem
|
11984632
|
ChemSpider
|
10628001
|
SMILES
|
- [cH-]1cccc1.[cH-]1cccc1.[Mg+2]
|
InChI
|
- 1S/2C5H5.Mg/c2*1-2-4-5-3-1;/h2*1-5H;/q2*-1;+2
|
EINECS
|
603-275-0
|
性質
|
化學式
|
C10H10Mg
|
摩爾質量
|
154.49 g·mol−1
|
外觀
|
無色晶體[1]
|
熔點
|
176 °C(449 K)([2])
|
沸點
|
290 °C(563 K)([3])
|
溶解性
|
與水激烈反應,可溶於極性和非極性溶劑。[1]
|
危險性
|
GHS危險性符號
|
GHS提示詞
|
Danger
|
H-術語
|
H228, H250, H261, H314
|
P-術語
|
P210, P231+232, P280, P303+361+353, P304+340+310, P305+351+338+310, P335+334, P422
|
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。
|
Close
二茂鎂是在1954年由恩斯特·奧托·菲舍爾和傑弗里·威爾金森獨立發現的。[4][5]它可以由CpMgBr歧化或是金屬鎂和環戊二烯在500 °C 下反應而成。對於前者,茂基溴化鎂可以由乙基溴化鎂和環戊二烯反應而成,然後在220 °C 和10−4 mbar下分解成MgCp2 和MgBr2:[6]
- Et2O = 乙醚
在實驗室里,可以由二烷基鎂和環戊二烯反應得到二茂鎂:[1]
室溫下,二茂鎂是一種白色固體。[7]它的熔點為 176 °C,儘管在常壓下會在100 °C時升華。[7]不像二茂鐵,二茂鎂會在極性、給電子溶劑中(例如醚和THF)會自耦電離:[8]
二茂鐵在標準情況下穩定,但二茂鎂在氧氣或濕氣中迅速分解,所以在惰性氣氛下製備和儲存。[9]
通過X射線晶體學,固體二茂鎂的平均 Mg-C 和C-C鍵長分別為2.30 Å 和1.39 Å,兩個茂環是錯位的,點群D5d。[10]氣相電子衍射顯示出相似的鍵長,不過兩個茂環是重疊的,點群 D5h。[11][12]
關於Mg-Cp 的相互作用主要是離子鍵[13][14]還是共價鍵[11][12][15]一直存在激烈的爭論。
二茂鎂可以用來製備其它茂金屬:[16]
在四氫呋喃里,二茂鎂會和 MgX2(X = 鹵素)交換配體,形成半夾心化合物CpMgX :[17]
反應產生的半夾心化合物可作為從有機鹵化物合成取代茂基的原料。[18]
由於其高反應性,二茂鎂是半導體研究中的一個有吸引力的目標,可作為化學氣相沉積和摻雜應用的起始材料。[19][20]
二茂鎂在下一代的鎂離子電池中,有作為電解質的潛在用途。[8]
Anja Jaenschke: Basenaddukte des Magnesocens: Darstellung und Strukturuntersuchung von Cyclopentadienyl-, Pentamethylcyclopentadienyl- und Indenyl-Metallocenen des Magnesiums. Dissertation, Uni Hamburg, 2006 Template:URN.
W. A. Barber. Eugene G. Rochow , 編. Magnesium cyclopentadienide. McGraw-Hill Book Company, Inc. 1960: 11–15 (英語).
E. O. Fischer, W. Hafner: Cyclopentadienyl-vanadin-tetracarbonyl. In: Zeitschrift für Naturforschung B. 9, 1954, S. 503–504 (online).
G. Wilkenson, F.A. Cotton, Chem. Ind.(London) 1954, 307–308
Schwarz, Rainer; Pejic, Marijana; Fischer, Philipp; Marinaro, Mario; Jörissen, Ludwig; Wachtler, Mario. Magnesocene-Based Electrolytes: A New Class of Electrolytes for Magnesium Batteries. Angewandte Chemie International Edition. 2016-11-21, 55 (48): 14958–14962. ISSN 1521-3773. PMID 27791301. doi:10.1002/anie.201606448.
Bünder, W.; Weiss, E. Verfeinerung der kristallstruktur von dicyclopentadienylmagnesium, (η-C5H5)2Mg [Refinement of the crystal structure of dicyclopentadienylmagnesium, (η5-C5H5)2Mg]. Journal of Organometallic Chemistry. 1975-06-10, 92 (1): 1–6. ISSN 0022-328X. doi:10.1016/S0022-328X(00)91094-5.
Starowieyski, Kazimir B.; Brunvoll, Jon; Novak, David P.; Lusztyk, Janusz; Haaland, Arne. Molecular structures of dicyclopentadienylmagnesium and dicyclopentadienylchromium by gas-phase electron diffraction. Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. 1974-01-01, (2): 54–55. ISSN 0022-4936. doi:10.1039/C39740000054.
Haaland, A.; Lusztyk, J.; Brunvoll, J.; Starowieyski, K. B. On the molecular structure of dicyclopentadienylmagnesium. Journal of Organometallic Chemistry. 1975-02-11, 85 (3): 279–285. ISSN 0022-328X. doi:10.1016/S0022-328X(00)80301-0.
Cotton, F. A.; Reynolds, L. T. The Structure and Bonding of Cyclopentadienylthallium and Bis-cyclopentadienylmagnesium. Journal of the American Chemical Society. January 1958, 80 (2): 269–273. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja01535a004.
Aleksanyan, V. T.; Garbuzova, I. A.; Gavrilenko, V. V.; Zakharkin, L. I. Vibrational spectra and structure of bis(cyclopentadienyl)magnesium. Journal of Organometallic Chemistry. 1977-04-12, 129 (2): 139–143. ISSN 0022-328X. doi:10.1016/S0022-328X(00)92483-5.
Lippincott, Ellis R.; Xavier, J.; Steele, D. The Vibrational Spectra and Structure of Bis-cyclopentadienylmagnesium. Journal of the American Chemical Society. 1961-05-01, 83 (10): 2262–2266. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja01471a011.
Hull, H. S.; Reid, Allen Forrest; Turnbull, Alan G. Heat of formation and bond energy of bis(cyclopentadienyl)magnesium. Inorganic Chemistry. 1967-04-01, 6 (4): 805–807. ISSN 0020-1669. doi:10.1021/ic50050a032.
Ford, Warren T.; Grutzner, John B. Proton and carbon-13 nuclear magnetic resonance spectra of cyclopentadienylmagnesium compounds in tetrahydrofuran. The Journal of Organic Chemistry. 1972-08-01, 37 (16): 2561–2564. ISSN 0022-3263. doi:10.1021/jo00981a009.
Dzhemilev, U. M.; Ibragimov, A. G.; Tolstikov, G. A. Synthesis and transformations of "non-grignard" organomagnesium reagents obtained from 1,3-dienes. Journal of Organometallic Chemistry. 1991-03-26, 406 (1–2): 1–47. ISSN 0022-328X. doi:10.1016/0022-328X(91)83169-5.