二茂铁结构的大环化合物

研究二茂铁丁酸和二茂铁戊酸的电化学行为，可以发现两者均有较好的电化学可逆行为近年来以二茂铁结构单元设计合成的氧化还原大环化合物的研究也异常活跃，该类大环化合物不仅具有大环配体的选择性配合性能，并且兼有二茂铁的电化学活性。二茂铁及其衍生物是较常见的分子树配合物，它们只能进行一个氧化还原过程，转移的电子数目与分子树外围所含的二茂铁单元的数目相同，而且二茂铁单元在相同的电位下被氧化，在稍微负的电位处，可观察到一个弱的循环伏安波，这种作用随着所含二茂铁单元数目的减少而减弱，说明分子树化合物具有较好的阴离子传感和识别能力，它与被氧化的二茂铁的阴离子和酞胺水解之间相互作用的协同效应有关。二茂铁具有良好的可逆的电化学特性，当二茂铁通过有机共扼相联时，在光诱导下，可发生长距离的分子内电子转移，构成分子导线。这类化合物中的电子转移速率、平衡常数都可定量测出。受体型二茂铁衍生物在P共扼体系的两端分别连有电子给体和受体，这样更易于发生分子内电荷转移，能有效地诱导体系的非对称极化，因此分子具有较大的非线性极化率。根据此性质可设计具有氧化还原开关效应的二茂铁衍生物。若二茂铁与光敏基团相联，可构成分子开关，通过光诱导引发二茂铁进行氧化还原，从而实现开关控制。实验表明，二茂铁衍生物分子的某些非线性光学性能明显优于类似结构的苯衍生物。二茂铁是具有夹心型结构和芳香性的高度富电子体系，热稳定性好，有良好的电化学反应活性，具有易受环境影响的可逆氧化还原电对的特点。通过分子设计化学反应将二茂铁基引人其它分子中得到二茂铁衍生物，此类物质延续了二茂铁基的优点，因而成为化学家研究考察的热点。