metallocene是什么意思，metallocene的意思翻译、用法、同义词、例句

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专业解析

茂金属（Metallocene） 指的是一类具有独特夹心结构的有机金属化合物。其核心特征是一个金属原子（通常是过渡金属，如钛、锆、铪、铁、钌等）被夹在两个环戊二烯基（Cyclopentadienyl, Cp）环配体之间，形成类似“三明治”的几何构型。这两个环戊二烯基环通常以η⁵（五重哈普托）配位模式与中心金属原子键合，意味着环上的五个碳原子都平等地与金属原子相互作用。

详细解释：

1. 结构与键合：

   • 茂金属的通式通常表示为 (η⁵-C₅H₅)₂M 或 Cp₂M，其中 M 代表中心金属原子。
   • 两个环戊二烯基环（Cp环）通常是平行或接近平行的。
   • 中心金属原子位于两个Cp环的对称轴上。
   • 金属与Cp环之间的键合是离域共价键，涉及金属的d轨道与Cp环的π分子轨道相互作用。这种键合赋予了茂金属独特的稳定性和电子特性。

2. 历史与发现：

   • 第一个被确认的茂金属是二茂铁（Ferrocene, (C₅H₅)₂Fe），由Kealy和Pauson（1951年）以及Miller等人（1952年）独立发现。
   • 其独特的夹心结构由Ernst Otto Fischer和Geoffrey Wilkinson（分别独立）在1952年阐明。他们因在有机金属化学领域的开创性工作（包括对二茂铁结构的确证）而共同获得了1973年的诺贝尔化学奖。

3. 重要性与应用（尤其是作为催化剂）：

   • 聚烯烃催化剂： 茂金属最重要的应用领域是作为烯烃聚合（如乙烯、丙烯聚合）的单活性中心催化剂（Single-Site Catalysts）。当与助催化剂（如甲基铝氧烷 MAO 或硼基化合物）结合活化时，形成阳离子活性中心。
   • 优势： 与传统的齐格勒-纳塔催化剂相比，茂金属催化剂具有极高的活性、单一活性中心特性（可精确控制聚合物结构）、优异的共聚能力（可引入高级α-烯烃共聚单体）以及可设计性强（通过改变配体和金属）等优点。
   • 产物控制： 能够生产具有高度立构规整性（如等规、间规、无规聚丙烯）、窄分子量分布、特定组成分布以及特殊结构（如嵌段共聚物）的高性能聚烯烃树脂（如mPE, mPP）。这些材料在包装、汽车、医疗等领域有广泛应用。
   • 其他应用： 茂金属及其衍生物在有机合成（作为试剂或催化剂）、材料科学（如电化学、磁性材料前驱体）、生物活性分子研究等领域也有应用价值。

4. 性质与可调控性：

   • 茂金属的性质（如稳定性、氧化还原电位、空间位阻、电子特性）高度依赖于中心金属原子的种类、氧化态以及环戊二烯基环上的取代基（如甲基、苯基、茚基、芴基等）。通过改变这些因素，可以精细调控其化学行为和催化性能，这是其在催化领域取得成功的关键。

引用参考：

1. International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) Compendium of Chemical Terminology (Gold Book): Metallocene definition. (提供标准化学定义) https://goldbook.iupac.org/terms/view/M03870
2. Britannica, The Editors of Encyclopaedia. "Metallocene". Encyclopedia Britannica. (提供结构、历史背景和基础性质概述) https://www.britannica.com/science/metallocene
3. The Nobel Prize Organization. "The Nobel Prize in Chemistry 1973". (权威来源证实二茂铁结构解析的关键贡献及诺贝尔奖归属) https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1973/summary/
4. Kaminsky, W. (Ed.). (2013). Polyolefins: 50 years after Ziegler and Natta I - Polyethylene and Polypropylene. Springer Berlin, Heidelberg. (专业书籍章节，详细阐述茂金属催化剂在聚烯烃工业中的发展、原理和应用，体现其在现代化学工业中的核心地位) https://doi.org/10.1007/12_2013_228 (需通过订阅访问全文，引用其权威性内容)

网络扩展资料

metallocene（金属茂）是一种有机金属化合物，其核心结构由两个环戊二烯阴离子（C₅H₅⁻）与一个金属离子（通常是过渡金属，如铁、钛、锆等）通过夹心型配位方式结合而成。以下是详细解释：

1. 定义与结构
   metallocene音标为英 [mɪ'tæləsi:n]，美 [mɪ'tæləsi:n]，其名称源于“metal”（金属）和“cyclopentadienyl”（环戊二烯基）的组合。典型代表是二茂铁（Ferrocene，Fe(C₅H₅)₂），其结构式为两个环戊二烯环对称分布于金属中心两侧。

2. 化学特性与用途

   • 作为催化剂：在聚合反应（如聚乙烯、聚丙烯合成）中，茂金属催化剂因高活性、可控性被广泛应用，可制备分子量分布窄的高性能塑料。
   • 材料科学：用于生产高透明度、高强度的薄膜材料，以及电线电缆行业的高分子材料改性。

3. 相关术语拓展
   例如“metallocenepolyethylene”（茂金属聚乙烯），指通过茂金属催化合成的聚乙烯，具有优异的机械性能和加工特性。

4. 安全性及生产信息
   其化学式因具体金属种类而异（如锆茂金属为Cp₂ZrCl₂），CAS编号需根据具体化合物查询。

如需进一步了解技术参数或应用案例，可参考高权威化学数据库或文献。

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