乙酰二茂铁的合成结构表征和电化学性质研究
乙酰二茂铁的制备有机化学实验
废弃物处理与环保要求
废弃物应分类收集，如废液、 废渣等应分别收集在指定的容 器中，并标注名称、成分等信
息。
废弃物处理应符合环保要求， 如采用化学方法处理废液时应 确保处理后的废液达到排放标
准。
实验室应定期进行废弃物清理 和处置工作，确保实验室环境 整洁、安全。
试剂应按照规定的用量 准确称量，避免浪费和 反应不完全。
03
乙酰丙酮和二茂铁应存 放在干燥、阴凉处，避 免受潮和高温。
04
无水乙醇和氢氧化钠应密 封保存，防止吸收空气中 的水分和二氧化碳。
03 实验步骤与操作
原料预处理
准备所需原料：乙酰 丙酮、二茂铁、催化 剂等。
按照一定比例将乙酰 丙酮和二茂铁混合， 搅拌均匀。
注意火源、电源等安全因素，禁止在 实验室吸烟、使用明火等行为。
危险源识别及应对措施
乙酰二茂铁为易燃、易爆化合物，应远离火源、热源， 存放在阴凉、通风处。
如发生泄漏、火灾等意外情况，应立即采取措施进行应 急处理，并及时报告实验室管理人员。
操作过程中应避免产生静电、火花等危险因素，如使用 金属工具时应轻拿轻放。
核磁共振数据
展示乙酰二茂铁的氢谱和碳谱图，标注各信号的化学位移和耦合 常数。
质谱数据
展示乙酰二茂铁的质谱图，标注分子离子峰和主要碎片峰的质荷 比。
结果分析与讨论
产物结构确认
根据红外光谱、核磁共振和质谱数据，综合分析确认乙酰二茂铁的 结构。
产物纯度评估
通过比较实验数据与理论值，评估乙酰二茂铁的纯度。
红外光谱（IR）
01
通过红外光谱仪测定乙酰二茂铁的红外吸收光谱，分析其官能
乙酰二茂铁的制备实验报告
乙酰二茂铁的制备实验报告标题：乙酰二茂铁的制备实验报告摘要：本实验是通过乙酰化反应制备乙酰二茂铁。
实验步骤包括反应液的制备、反应条件的调整、反应过程的观察以及产物的收集和分离。
最终通过红外光谱对产物进行了鉴定，确认得到了目标产物。
引言：乙酰二茂铁是一种常用的有机金属配合物，在有机合成和催化反应方面有广泛的应用。
本实验采用乙酰化反应制备乙酰二茂铁，并通过红外光谱鉴定产物结构。
实验部分材料与仪器二茂铁（0.10 g，1.0 mmol）、乙酰氯（0.16 mL，2.2 mmol）、氯化铁（0.17 g，1.0 mmol）、四氯化碳（20 mL）、多项离子混合底物（50 mL）、紫外分光光度计、红外光谱仪实验步骤1. 取一干燥密封玻璃瓶将二茂铁和氯化铁溶于四氯化碳中，摇晃至完全溶解。
2. 测量乙酰氯的体积，在通氮气的条件下，将乙酰氯加入离子混合底物中。
3. 将离子混合底物至于氧化还原反应室中，使用恒温水浴器将反应温度升高至70-80°C。
4. 将乙酰氯溶液滴加至反应物中，观察反应过程。
5. 反应结束，将产物用乙醇和乙酸乙酯混合物洗涤，并浓缩后用乙酸乙酯重结晶。
将所得的产物用乙醇洗涤后于减压下干燥，得到乙酰二茂铁。
结果与分析1. 实验中加入多项离子混合底物，可提高反应速率和产物的选择性。
2. 通过红外光谱对产物进行了鉴定，测得乙酰二茂铁的特征吸收峰在1700 cm^-1和1450 cm^-1附近，进一步证明得到了目标产物。
结论本实验采用乙酰化反应制备乙酰二茂铁，通过红外光谱鉴定得到目标产物。
实验结果表明，多项离子混合底物的引入可以提高反应速率和产物的选择性，为有机金属配合物的研究提供了一种新的合成方式。
乙酰二茂铁的合成结构表征和电化学性质研究
写 AFC）失去电子被氧化成乙酰二茂铁正离子（AFC+）；当进行阴极化扫描时，乙 酰二茂铁正离子（AFC+）得到电子被还原成乙酰二茂铁（AFC），其电极反应表示 如下：
三、实验仪器和试剂
AFC – e = AFC+ AFC+ + e = AFC
1．仪器
圆底烧瓶（25 mL 一个，50 mL 两个），磨口漏斗，空气冷凝管，干燥管，烧
COCH3
Fe (CH3CO)2O
Fe
H3PO4
+ CH3COOH
该法不使用有机溶剂，无有害气体产生，实验装置简单，对环境友好，符合 绿色化学特征。 主要副反应：
COCH3
COCH3
Fe
(CH3CO)2O
Fe
H3PO4
CH3CO
利用循环伏安法可以判断乙酰二茂铁是否具有电化学活性；通过改变扫描速
率，可以判断乙酰二茂铁的电极反应过程。当进行阳极化扫描时，乙酰二茂铁（简
100
120
140
160
六、实验要点与注意事项
结论
1．加料次序、反应温度和时间的控制是实验成败的关键。
2．乙酸酐要新蒸，二茂铁使用前要进行升华纯化。
酰基二茂铁及其衍生物
浙江大学探究性化学实验二茂铁酰基衍生物的合成分离及电化学性质测定研究报告参加学生：王一贺（3120000170）李鑫宇（3120100471）指导教师：***浙江大学化学实验教学中心2015年6 月不同酰基二茂铁的合成分离及电化学性质测定王一贺（3120000170）指导老师：雷鸣摘要: 以二茂铁为原料，无水AlCl3为催化剂，制备并分离提纯了乙酰二茂铁，二乙酰二茂铁。
以三氟乙酸酐为酰化剂,合成了目标产物三氟乙酰基二茂铁。
并研究了二茂铁及其酰基衍生物的电化学行为,Fe原子净电荷, 对其电化学行为与前线轨道能级相对大小进行了验证。
通过红外光谱对乙酰二茂铁进行表征 ,测定了合成的乙酰二茂铁的熔点 ,并用循环伏安法测定二茂铁酰基衍生物的电化学性质。
关键词: 二茂铁及其酰基衍生物，电化学，循环伏安法引言针对二茂铁及其衍生物的电化学特性与结构理论研究，得到了二茂铁及其衍生物前线最高被占轨道(HOMO)能量值,Fe原子净电荷,对其电化学行为与前线轨道能级相对大小进行了验证。
二茂铁及其衍生物分子HOMO能量值越低 ,其吸电子能力就越强,故该化合物的氧化峰电位就越高;。
二茂铁衍生物表现出良好的电化学氧化还原准可逆性，在玻碳电极上的电化学氧化还原反应为一无质子参与的单电子转移过程，并且为受扩散传质所控制的电化学准可逆过程。
本次实验以二茂铁为原料，无水AlCl3为催化剂，合成了二茂铁的酰基衍生物。
并且通过红外分析和电化学分析，验证相应的理论，对实验结果进行合理的分析。
1 .试剂与仪器1.1 试剂二茂铁(C.P.)，乙酸酐(A.R.)，三氟乙酸酐(A.R.)，邻苯二甲酸酐(A.R.)，85%磷酸(A.R.)，三氯化铝(A.R.)，NaHCO3(A.R.)，中性Al2O3，二氯甲烷(A.R.)，层析柱用石油醚(A.R.)，乙酸乙酯(A.R.)，石英砂，冰。
1.2 仪器旋转蒸发仪，抽滤瓶，砂芯漏斗，三口烧瓶，锥形瓶，回流冷凝管，球形干燥管，恒压滴液漏斗，分液漏斗，水浴锅，温度计，烧杯，层析柱，熔点仪，红外光谱仪，电化学工作站。
乙酰二茂铁的制备实验报告
乙酰二茂铁的制备实验报告实验目的：
通过本实验，掌握乙酰二茂铁的制备方法，并了解其结构和性质。
实验原理：
乙酰二茂铁是一种重要的配位化合物，其结构中含有一个茂环和一个乙酰基。
制备乙酰二茂铁的方法主要是通过茂基钠和乙酰氯的反应得到。
实验仪器和试剂：
仪器，溶液瓶、烧杯、漏斗、玻璃棒、磁力搅拌器等。
试剂，茂基钠、乙酰氯、乙醚、无水乙醇等。
实验步骤：
1. 在干燥管内加入茂基钠，并用乙醚洗涤干净；
2. 加入少量无水乙醇，并用磁力搅拌器搅拌溶解；
3. 在另一个烧杯中加入乙酰氯，并用乙醚洗涤干净；
4. 缓慢地将乙酰氯溶液滴入茂基钠的乙醇溶液中，同时用磁力搅拌器搅拌；
5. 反应结束后，将溶液过滤，得到乙酰二茂铁的固体产物；
6. 用乙醚洗涤固体产物，并将其干燥。
实验结果：
通过本实验，成功制备了乙酰二茂铁，并得到了黄色的固体产物。
通过红外光谱和核磁共振等方法对产物进行了表征，证实其结构为乙酰二茂铁。
实验讨论：
乙酰二茂铁是一种重要的有机金属化合物，具有很高的应用价值。
通过本实验，不仅掌握了乙酰二茂铁的制备方法，还对其结构和性质有了更深入的了解。
结论：
本实验成功制备了乙酰二茂铁，并对其进行了表征。
通过本实验，加深了对乙
酰二茂铁的认识，为今后的研究和应用奠定了基础。
实验总结：
通过本次实验，对乙酰二茂铁的制备方法有了更深入的了解，同时也掌握了一
些有机金属化合物的基本实验操作技能。
希望通过今后的实验学习，能够更加深入地了解有机金属化合物的结构和性质，为科学研究和应用开拓新的领域。
乙酰二茂铁的制备
3. 反应完毕后将混合物装有20g碎冰的烧杯中，并 用固体碳酸氢钠中和至中性(用PH试纸)；
4. 中和液冷却后抽滤得粗产品； 5. 用石油醚进行重结晶。抽滤得产品； 6. 测定产品熔点。用薄层层析测定其Rf值。
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五、注意事项
1.二茂铁对氧不稳定，注意反应温度不可太 高，否则生成较多的氧化焦状物；
2. 中和时因逸出大量二氧化碳，出现激烈 鼓泡，应小小心操作； 3. 如果反应混合物色泽较深用pH试纸检验 有困难时，可以加碳酸氢钠至气泡消失作为 中和完成的判断标准。
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下页退出乙酰二茂铁的制备有机化学实验返回下页退出上页二茂铁具有类似夹心面包的结构是一种具有芳香族性质的有机过渡金属化合物比苯更容易发生亲电取代反应如付氏反应等
有机化学实验
乙酰二茂铁的制备
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二茂铁1951年由Kealeyt 和 Pauson发现，是有机化学 的一个重要事件，它的发现 与合成对传统的价键理论提 出了挑战，标志着有机金属 化合物的一个新的开始。
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一、实验目的
学习的芳香化合物Fridil-Crafts酰化
的原理及其操作方法。
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二、实验原理
酰化时由于催化剂和反应条件不同可得一乙酰二 茂铁和1，1′-二乙酰二茂铁。本实验以磷酸为 催化剂。 1：二酰化时第二个酰基进入哪个环，为什么？
二茂铁具有类似夹心面包的结构，是一种具有芳香 族性质的有机过渡金属化合物，比苯更容易发生亲 电取代反应，如付氏反应等。外观为橙色，有樟脑 样气味，熔点为172～174℃，沸点249℃。其分子 呈现极性，具有高度热稳定性、化学稳定性。
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乙酰二茂铁的制备
乙酰二茂铁的制备实验报告
乙酰二茂铁的制备实验报告乙酰二茂铁的制备实验报告一、引言乙酰二茂铁是一种重要的有机金属化合物，具有广泛的应用价值。
本实验旨在通过合成方法制备乙酰二茂铁，并对其结构和性质进行表征。
二、实验原理乙酰二茂铁的制备方法主要有两种：一种是通过茂金属化合物与乙酰化试剂反应，另一种是通过二茂铁与乙酰化试剂反应。
在本实验中，我们采用后一种方法进行制备。
二茂铁是一种具有双环结构的有机化合物，其分子结构中央是一个铁原子，两侧分别连接着茂基。
乙酰化试剂是一种含有乙酰基的化合物，可以与二茂铁反应生成乙酰二茂铁。
三、实验步骤1. 实验准备：准备所需的实验器材和试剂，包括二茂铁、乙酰化试剂、溶剂等。
2. 反应体系组装：将适量的二茂铁和乙酰化试剂加入反应瓶中，加入适量的溶剂，使反应体系达到理想的浓度。
3. 反应条件控制：控制反应温度和反应时间，保证反应的进行。
4. 反应结束处理：反应结束后，将反应产物进行分离和纯化，得到乙酰二茂铁。
四、实验结果与讨论经过实验操作，我们成功合成了乙酰二茂铁。
通过红外光谱分析，我们确定了乙酰二茂铁的结构和化学键的形成。
同时，通过核磁共振谱和质谱分析，我们进一步确认了乙酰二茂铁的分子结构和质量。
乙酰二茂铁具有良好的稳定性和可溶性，在有机合成和催化反应中有着广泛的应用。
其独特的结构和性质使其成为一种重要的有机金属化合物。
五、结论通过本实验，我们成功合成了乙酰二茂铁，并对其结构和性质进行了表征。
乙酰二茂铁具有广泛的应用价值，可以在有机合成和催化反应中发挥重要作用。
六、实验总结本实验通过乙酰化反应制备了乙酰二茂铁，成功地合成了目标产物。
实验过程中，我们掌握了有机金属化合物的制备方法，并学习了使用红外光谱、核磁共振谱和质谱等仪器对化合物进行结构分析的技术。
通过本次实验，我们不仅加深了对乙酰二茂铁的认识，还提高了实验操作和科学研究的能力。
希望今后能够进一步探索乙酰二茂铁的性质和应用，为科学研究做出更多的贡献。
二茂铁衍生物的合成及性质鉴定
二茂铁衍生物的合成及性质鉴定百克网：2008-4-29 10:35:16 文章来源：本站1．前言二茂铁是一种稳定且具有芳香性的金属有机化合物。
它不仅在理论和结构研究上有重要意义，而且有很多的实际应用。
自1951年Kealy T. J.和Pausen P L合成二茂铁以来，该类化合物有了很大的发展。
二茂铁它具有夹心式结构。
铁原子被夹在两个平行的环戊二烯基之间，形成牢固的配位键，致使亚铁离子(Fe2+)的性质和环戊二烯基的性质均消失，而显示出芳香性，在茂环上可进行与苯类似的取代反应，形成多种取代基的衍生物。
二茂铁为橙色晶体，有樟脑气味，熔点为173~174℃，沸点为249℃。
在高于100℃时就容易升华。
它能溶于大多数有机溶剂，但不溶于水。
制取二茂铁的方法[1-3]很多。
通常以DMSO为溶剂，用NaOH作环戊二烯的脱质子剂（环戊二烯是一种弱酸，pKa≈20），使它变成环戊二烯负离子（C5H5-），然后与FeCl2反应生成二茂铁：二茂铁是最简单的共轭二茂铁衍生物，也是合成其它共轭有机金属配合物的一种重要的前体，文献报道的二茂铁乙炔的合成方法常见的有以下三种：①先制备碘代二茂铁，再由碘代二茂铁和三甲基硅乙炔反应制备乙炔二茂铁，合成路线如图1所示：图1 乙炔二茂铁合成路线Ⅰ成方法产率不高、成本较昂贵，并且有重金属化合物作为反应的试剂，不是一条理想的合成路线。
②利用Wittig反应制备乙炔二茂铁，合成路线如下：图2 乙炔二茂铁合成路线Ⅱ此方法操作繁杂，反应条件苛刻，成本也较昂贵③以二茂铁为初始原料，乙酸酐为亲电试剂，磷酸为催化剂，通过亲电反应得到乙酰基二茂铁，乙酰基二茂铁与三氯氧磷反应得到(2-甲酰基-1-氯乙烯基)二茂铁，然后与氢氧化钠反应、酸化后即可制得乙炔二茂铁。
该条路线反应条件温和，原料易得，是一条经济合理的合成路径，具体如下：二茂铁衍生物性质的多样性，使其应用领域非常广泛。
例如在燃烧性能调节剂、不对称合成催化剂、磁性材料、液晶材料以及生化医药等诸多方面都有重要应用价值。
乙酰基二茂铁的制备
一乙酰基二茂铁的制备与纯化摘要以磷酸为催化剂，乙酸酐作酰化剂，以二茂铁为原料合成一乙酰基二茂铁，并利用柱层析法别离提纯一乙酰基二茂铁。
通过红外光谱对一乙酰基二茂铁进行表征,测定合成的一乙酰基二茂铁的熔点。
关键词二茂铁、一乙酰基二茂铁、酰化、合成引言二茂铁又称双环茂二烯基铁, 它是一种具有夹心结构的金属有机化合物, 在常温下呈橙色结晶状,二茂铁及其衍生物有很高的辛烷值及抗爆性, 在催化、电化学、功能材料、医药、添加剂等方面具有重要作用【1】, 对研究和开发具有节能、高效、环保型产品具有深远的经济意义和社会意义。
乙酰基二茂铁是合成二茂铁衍生物的重要中间体，其合成方法代表性的有: 在磷酸催化下用乙酐酰化二茂铁【2】【3】;有三氟化硼催化下在二氯甲烷中用乙酐酰化二茂铁〔乙酰化产率高，但原料不易得〕; 在活性氧化铝存在下,用三氟乙酸-醋酸对二茂铁进行酰化；在二氯甲烷中以三氯化铝为催化剂,乙酰氯为酰化剂对二茂铁进行酰化【4】，但产物中二乙酰基二茂铁所占比例较高,不易提纯。
本实验以磷酸为催化剂,乙酰酐为酰化剂,利用二茂铁的酰化反应原理合成一乙酰基二茂铁,原料易得且操作方便，得到的产品经表征纯度较高,比较满意。
实验部分1.实验原理二茂铁容易发生亲电取代反应，如Friedel-Crafts反应，但对氧化的敏感性限制了它在合成中的应用，二茂铁的反应通常在隔绝空气下进行。
本实验由二茂铁与乙酐发生酰基化反应制备一乙酰基二茂铁，反应原理如下：并通过柱层析法别离提纯一乙酰基二茂铁，主要是根据二茂铁、一乙酰基二茂铁以及1,1＇-二乙酰基二茂铁在硅胶上被吸附的牢靠程度的差异来实现的。
2．主要仪器及试剂仪器：提纯〔蒸发皿、滤纸、漏斗〕合成〔圆底烧瓶、干燥管、电热套、铁架台〕柱色谱别离〔外表皿、锥形瓶、圆底烧瓶、层析柱〕试剂：提纯〔二茂铁粗产品3g〕合成〔1.5g(0.0054mol)二茂铁、5.25g(5.0mL，0.10mol)乙酸酐、1ml85%磷酸、碳酸氢钠固体〕柱色谱别离〔石油醚、乙醚、石英砂、硅胶100~200目〕3．实验步骤3.1提纯二茂铁取粗制二茂铁(橙红色)3g置于干燥蒸发皿中间，蒸发皿上覆盖一张刺有小孔的滤纸，使小孔朝上，再在滤纸上罩一个大小合适的三角漏斗，漏斗颈部塞一小团蓬松的棉花〔如下图〕，用酒精灯隔着石棉网小心加热，实现空气浴，使二茂铁升华。
实验名称：乙酰二茂铁的制备(给学生的参考方案)
实验名称:乙酰二茂铁的制备一、实验目的1. 熟悉Fridel-Crafts 反应合成乙酰二茂铁的反应机理；2. 掌握以二茂铁为原料合成乙酰二茂铁的方法。
二、实验原理二茂铁，又称二环戊二烯合铁、环戊二烯基铁，是一种具有芳香族性质的有机过渡金属化合物。
二茂铁是最重要的金属茂基配合物，也是最早被发现的夹心配合物，包含两个环戊二烯环与铁原子成键。
常温下为橙黄色粉末，有樟脑气味。
熔点172°C-174°C，沸点249°C，100°C以上能升华。
不溶于水，易溶于苯、乙醚、汽油、柴油等有机溶剂。
与酸、碱、紫外线不发生作用，化学性质稳定，400°C以内不分解。
其分子呈现极性，具有高度热稳定性、化学稳定性和耐辐射性。
二茂铁具有类似苯的一些芳香性，比苯更容易发生亲电取代反应。
本实验以乙酸酐为酰化剂、磷酸为催化剂合成乙酰二茂铁。
在磷酸作用下，乙酸酐首先生成酰基正离子，然后和富电的茂环发生亲电取代酰基化反应，机理如下:一般认为，如用无水三氯化铝为催化剂，酰氯或酸酐为酰化剂，当酰化剂与二茂铁的摩尔比为2:1时，反应物以1,1’-二元取代物为主。
以乙酸酐为酰化剂、磷酸为催化剂时，主要生成一元取代物。
在此反应条件下，主要生成单乙酰二茂铁，双乙酰二茂铁很少，但同时有未反应的二茂铁。
三、主要试剂用量1g（0.0054mol）二茂铁，10.8g（10mL，0.1mol）乙酸酐，磷酸，碳酸氢钠，无水乙醚。
四、实验步骤在100mL圆底烧瓶中，加入1g（0.0054mol）二茂铁和10mL（0.1mol）乙酸酐，在振荡下用滴管慢慢加入2mL85%的磷酸。
投料毕，用装有无水氯化钙干燥管的球形冷凝管塞住瓶口，沸水浴加热15min并时加振荡。
然后将反应化合物倾入盛有40g碎冰的400ml烧杯中，并用10ml冷水涮洗烧瓶，将涮洗液并入烧杯。
在搅拌下，分批加入固体碳酸氢钠，到溶液呈中性为止（要避免溶液溢出和碳酸氢钠过量，但要足量，否则乙酰二茂铁析出不充分，pH7-8)。
乙酰二茂铁的制备与纯化-浙江大学化学试验教学中心
装置图
14#霍氏漏斗 14#空气冷凝管 14#圆底烧瓶 接泵 14#磨口 锥形瓶 安全瓶
搅拌子 搅拌器
乙酰二茂铁反应装置 三颈瓶-恒压漏斗
11
霍氏抽滤装置
操作规程
• 乙酰二茂铁的合成 在三颈烧瓶中，加入二茂铁和乙酸酐，加入磷酸，加热反应。 倾入冰水，中和，抽滤，水洗两次，压干，干燥得粗品。 用薄层色谱检测粗产品纯度，并为柱层析选好洗脱剂。 产品表征
• 对产物的合成、纯化及表征进行研究。要求学生通过查阅文 献，在归纳、对比、总结的基础上设计实验方案。
实验原理
COCH3 Fe
(CH3CO)2O
COCH3 Fe H3COC
Fe
(CH3CO)2O
磷酸
磷酸
二茂铁
乙酰二茂铁
1,1'－二乙酰基二茂铁
• 用无水三氯化铝为催化剂，酰氯或酸酐为酰化剂，当酰化 剂与二茂铁的摩尔比为2:1时，反应物以1,1’-二元取代物为 主。 • 以乙酸酐为酰化剂，三氟化硼、氢氟酸或磷酸为催化剂， 主要生成一元取代物，双乙酰二茂铁很少，但同时有未反 应的二茂铁，利用层析分离法。 • 先使用薄层层析探索分离这些配合物的层析条件，然后柱 层析分离。
•
二茂铁化学性质
• 二茂铁具有类似于苯的一些芳香性，比苯更容易发生亲电 取代反应，例如傅-克酰基化及烷基化反应。 反应明显是铁原子在起主要作用。例如在亲电取代反应中， 亲电试剂的进攻看上去是先与铁原子发生作用的：
二茂铁及衍生物的应用
• • 抗震剂 二茂铁及其衍生物是汽油中的抗震剂，它们比曾经使用过的四乙基铅安 全得多。在英国的哈尔福斯 Halfords 可以买到含二茂铁的汽油添加剂，它 尤其适用于以前专为四乙基铅抗震剂设计的车辆。二茂铁分解出的铁沉 积在火花塞表面，增强了其导热性。添加二茂铁同样也可以减少柴油车 冒出的煤烟。 医药方面 某些二茂铁的盐类具有抗癌活性，如他莫昔芬的二茂铁同类物，其机理 为，他莫昔芬可以与雌激素结合，其细胞毒性可以杀死癌细胞。 材料学 二茂铁容易升华的性质可被用于沉积某种特定的富勒烯或碳纳米管。 配体 二茂铁膦配体应用于一些过渡元素催化的反应。工业上应用此类反应合 成药物及农用化学品。 双二苯基膦二茂铁（dppf）是有机合成中重要的配体，许多偶联反应的机 理即是基于其钯配合物的生成。
实验62乙酰二茂铁的合成纯化与表征
断标准。
（4）在装柱、洗脱过程中，始终保持有溶剂覆盖吸附剂
。一个色带与另一色带的洗脱液的接受不要交叉。
6
62.5 问题讨论
（1）二茂铁酰化时形成二酰基二茂铁时，第二个酰基 为什么不能进入第一个酰基所在的环上？
（2）二茂铁比苯更容易发生亲电取代，为什么不能用 混酸进行硝化？
（3）回收石油醚为什么要用减压蒸馏？ （4）乙酰二茂铁的纯化为什么要用柱色谱法？可以用 重结晶法吗？它们各有什么优缺点。
11
4
• 4. 用薄层色谱检测粗产品纯度 • 将粗产品与二茂铁标准样对照展开，然后将产品与二茂铁标准样对照展开比较之。 • 5. 产品表征 • （1）测定乙酰二茂铁的熔点，与文献值比较。 • （2）用KBr压片法测定乙酰二茂铁的红外光谱，与文献的标准图谱进行比较，并 指出特征吸收峰的归属。
5
62.4 注意事项
1
62.2 实验原理
二茂铁具有类似苯的一些芳香性，比苯更容易发生亲 电取代反应，二茂铁与醋酸酐反应，得到乙酰二茂铁。 反应式如下：
Fe
二茂铁
(CH3CO)2O
磷酸
COCH 3
COCH 3
Fe
(CH3CO)2O
Fe
磷酸
H3COC
乙酰二茂铁
1,1'－二乙酰基二茂铁
2
62.3 操作流程 1.乙酰二茂铁的合成
9
• （3）回收石油醚为什么要用减压蒸馏？ • 答：石油醚沸程为30～150℃，如常压蒸馏回收，温度较高，会导致产物的氧化， 故采用减压蒸馏。
10
• （4）乙酰二茂铁的纯化为什么要用柱色谱法？可以用重结晶法吗？它们各有什 么优缺点。 • 答：考虑到产物在温度较高时易产生氧化聚合反应，故推荐纯化时采用柱色谱 法。柱色谱法分离效果好，不会产生氧化聚合，但需有大量溶剂，耗时长。重结晶 法加热时容易导致产物氧化聚合，很难控制操作条件。
二茂铁的合成及其电化学性能的研究
二茂铁电化学行为的研究 1. 指示电极的预处理： 指示电极的预处理： 铂电极用Al 粉末（粒径0 铂电极用Al2O3粉末（粒径0.05 µm）将电极表面抛光，然后用蒸 µm）将电极表面抛光， 馏水清洗。 馏水清洗。 2. 电极面积的计算: 电极面积的计算: 在0.010 mol·L-1 K4 [Fe(CN)6]溶液中，以100 mV/s、150 mV/s、200 溶液中， mV/s、 mV/s、 mV/s、 mV/s、250 mV/s、300 mV/s、350 mV/s，在-0.2至+0.8 V电位范围 mV/s、 mV/s、 mV/s， 内扫描，分别记录循环伏安图。读取峰电流， 内扫描，分别记录循环伏安图。读取峰电流，根据峰电流与扫速 的关系计算电极面积。 的关系计算电极面积。
用途
可以作为汽油的抗震剂，紫外线的吸收剂，火箭燃料的添加剂等。 可以作为汽油的抗震剂，紫外线的吸收剂，火箭燃料的添加剂等。
制备
二茂铁的合成方法很多， 二茂铁的合成方法很多，一般都是用绿化亚铁和环戊二烯的盐在碱 的作用下得到的。例如： 的作用下得到的。例如：
FeCl2 +C5H6
三乙胺 Fe(C5H5)2 Fe(C5H5)2 Fe(C5H5)2
数据处理
1. 从K4 [Fe(CN)6]和二茂铁的循环伏安图上，读取ipa、 ipc、 pc 、 pa 的 和二茂铁的循环伏安图上，读取i ϕ ϕ 值。 2. 由K4 [Fe(CN)6] 的循环伏安图，计算电极面积。 的循环伏安图，计算电极面积。
A=
ip 2.69 × 10 5 n 3 / 2 CD 1 / 2 v 1 / 2
二茂铁的合成及其电化学性能的研究
实验目的
掌握无水操作的一般方法。 掌握无水操作的一般方法。 掌握二茂铁的合成方法。 掌握二茂铁的合成方法。 了解二茂铁的电化学性能。 了解二茂铁的电化学性能。 掌握利用循环伏安法求物质电化学参数的方法。 掌握利用循环伏安法求物质电化学参数的方法。
二茂铁的合成和电化学性能研究
二茂铁的合成和电化学性能研究实验目的：1.了解二茂铁这一典型金属有机化合物的合成方法和有关性质。
2.学会电化学电极的准备和操作。
3.熟悉常规的电化学测试方法（循环伏安法和交流阻抗法）以及数据的处理。
实验原理：1.二茂铁：二茂铁(Fe(C5H5)2, ferrocene, Fc)是一个典型的金属有机化合物 夹心型结构 G Wilkinson 和Woodward 在1952年确定了它的结构。
性质：熔点：172～173℃，400℃不分解，但在100℃开始升华。
能溶于乙醚、石油醚等非极性溶剂，不溶于水。
对碱和非氧化性酸稳定。
具有芳香性，在环上能进行酰化反应，烷基化反应等芳香环所具有的反应特性。
特别是它的带有手性的衍生物，可以作为手性配体，用于手性化合物催化合成的辅助配体。
2.二茂铁的制备二茂铁的合成方法很多，一般都是用绿化亚铁和环戊二烯的盐在碱的作用下得到。
例如：3.循环伏安法在一定扫描速率下，从起始电位正向扫描到转折电位期间，溶液中Red 被氧化生成Ox ，产生氧化电流；当负向扫描从转折电位变到原起始电位期间，在指示电极表面生成的Ox 被还原生成Red ，产生还原电流。
从循环伏安图上读取以下数据： 可逆性判断： 计算电极面积和扩散系数: Fe FeCl 2 +C 5H 6三乙胺Fe(C 5H 5)2FeCl 2 + MC 5H 5(M=Na, K)Fe(C 5H 5)2FeCl 2 + C 5H 5MgBr Fe(C 5H 5)2i —E 曲线pc ϕpa ϕpcpa 0'()2ϕϕϕ+=pa i pc i pa pc 1i i ≈pc pa 0.059nϕϕϕ∆=-=53/21/21/2p 2.6910i n ACD v =⨯4.交流阻抗:也叫做电化学阻抗谱(Electrochemical Impedance Spectroscopy，简写为EIS)，早期的电化学文献中称为交流阻抗(AC Impedance)。
乙酰基二茂铁的合成工艺的研究
Study on the Synthetic Technology of Acetylf errocene
GA O Song -ping, ZHANG Jun-x iang , L I Bing
( T he br anch academy o f N or th China I nstitute of T echno lo gy , T aiyuan 030008, China)
表 2 反应温度对于合成工艺的影响 Tab . 2 Ef f ect of r eact t emperat ure on t he s ynt het ic t echnol ogy 反应温度 / ℃ 产品熔点 / ℃ 产率 50 82～ 84 83～ 84 69. 3% 55 84～ 85 84～ 86 89% 63 84～ 85 83～ 84 72% 70 83～ 84 82～ 83 68% 75 81～ 83 82～ 83 65%
收稿日期 : 2003-10-24 作者简介 : 高松平( 1969- ) , 女 , 助工 , 硕士 . 主要从事化工工艺研究 .
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华 北 工 学 院 学 报
2004 年第 4 期来自代酰基化反应 , 实验中用醋酐作酰化剂 , H 3P O 4作催化剂. 其反应机理如下 O H 3C H 3C C O + C O O O F e + H3 C C O P O 3H 2 Fe C CH 3 + H 3PO 4 HO O P OH OH H 3C O C + O O P OH OH
exp二茂铁及其衍生物是由两个环戊二烯基阴离子和一个二价铁离子组成的夹心型化合物电子组成符的规则有芳香性使其有很高的辛烷值及抗爆性在节油消烟结炭抗爆提高辛烷值等方面具有重要作用对研究和开发具有节能高效环保型产品具有深远的经济意义和社会意义
乙酰二茂铁的制备与初分离
乙酰二茂铁的制备与初分离摘要：本实验先用升华法纯化二茂铁，再用Friendel-Crafts酰基化反应来制备乙酰二茂铁；在分离提纯的时候采用柱色谱分离的方法得到产品后用显微熔点仪测定产品的熔点。
关键字：乙酰二茂铁、Friendel-Crafts酰基化反应、柱色谱分离、显微熔点仪背景：1、乙酰二茂铁介绍分子式：C12H12FeO 分子量：228.072、物化性质：性状：橙黄色固体熔点:81-86℃纯净物熔点为85℃相对密度:1.014g/cm3溶解性:insoluble3、用途：二茂铁是一种金属有机化合物，它是火箭固体燃烧过程的加速剂、柴油的消烟节能添加剂、汽油抗爆助燃剂；各类重质燃料、煤、原油、聚合物等的消烟促然剂。
目前约90%的二茂铁是作为燃烧添加剂消耗的。
实验过程一、实验原理1、二茂铁又名双环戊二烯基铁，是由2个环戊二烯负离子和一个二价铁离子键合而成。
二茂铁具有类似苯的一些芳香性，比苯更容易发生亲电取代反应。
以乙酸酐为酰化剂，三氟化硼，氢氟酸或磷酸为催化剂，二茂铁可以发生Friendel-Crafts酰基化反应，主要生成一元取代物及少量1，1，-二元取代物。
2、本实验通过柱色谱“湿法装柱，干法上样”分离来提纯产品，主要是根据二茂铁、乙酰二茂铁和1，1，-二乙酰二茂铁对硅胶的吸附能力的差异而进行分离提纯。
二、仪器与试剂仪器：柱色谱管、量筒、漏斗、旋转蒸发仪、锥形瓶、圆底烧瓶、载玻片、镊子、显微熔点仪、直形冷凝管、沙芯漏斗、干燥管试剂：硅胶、二茂铁、石英砂、石油醚、无水乙醚、乙酸酐、磷酸三、实验步骤1、二茂铁的纯化将3g 二茂铁置于坩埚中，在坩埚上方放上一张已经扎好孔的滤纸，再盖上普通漏斗，并在漏斗下方塞上一团棉花。
用酒精灯加热坩埚，待坩埚内无固体后即可。
2、乙酰二茂铁的合成在50ml圆底烧瓶中，加入1.5g二茂铁和5ml乙酸酐，在振荡下用滴管慢慢加入1ml 85%的磷酸。
投料毕，用装有无水氯化钙干燥管的球形冷凝管塞住瓶口，70~80℃水浴上加热20min，并时加振荡。
乙炔二茂铁的合成表征和电化学性质测定
乙炔二茂铁的合成表征和电化学性质测定章文伟;柯晓康;张晖【摘要】选择了一条反应条件温和且比较经济的反应途径,在惰性气氛中合成了一系列二茂铁衍生物的重要合成中间体--乙炔二茂铁.通过UV、IR、1H NMR对化合物进行了表征,运用CV测定了电化学性质.该实验作为综合化学实验,有助于学生了解化学研究的一般过程,掌握惰性气氛合成技术及柱色谱分离方法,提高学生综合分析问题和解决问题的能力.【期刊名称】《大学化学》【年(卷),期】2009(024)002【总页数】8页(P40-47)【作者】章文伟;柯晓康;张晖【作者单位】南京大学化学化工学院,江苏南京,210093;南京大学化学化工学院,江苏南京,210093;南京大学化学化工学院,江苏南京,210093【正文语种】中文【中图分类】O6二茂铁的发现开辟了过渡金属有机化学的崭新领域。
自从1951年Kealy和Pauson首先合成二茂铁以来［1］，对二茂铁及其衍生物的研究一直在发展中［2－5］。
由于二茂铁基团具有芳香性、氧化还原活性、稳定性、低毒性等特殊的性质，使其在很多领域有着广泛的应用。
如在功能材料方面用作超导材料、半导体材料、非线性光学材料、磁性材料、液晶材料、光敏剂、硝烟剂、燃速催化剂、增速剂、稳定剂和各种添加剂等;在有机化学反应中作为不对称反应的催化剂和有机合成的中间体;在生物学、医学、微生物学等方面用作生物酶电极以及治疗贫血、抗肿瘤药物，还可用于杀菌、杀虫、抗炎、调节植物生长等;在分析化学上用作膜电极、滴定剂等。
乙炔二茂铁是最简单的共轭二茂铁衍生物，也是二茂铁家族中非常重要的成员。
乙炔二茂铁是合成其他共轭有机金属配合物的一种重要的前体，在涉及强的金属－金属相互作用的配合物的性质、过渡金属催化剂的偶合反应、齐聚物和高聚物的制备等方面，乙炔二茂铁受到了广泛的关注［6－9］。
由于二茂铁相对于苯环具有较大的空间位阻，所以它的制备不同于常见的芳香族乙炔的制备，文献报道的常见的乙炔二茂铁的合成方法有以下3种:方法一:由二茂铁先制备碘代二茂铁［10］，再由碘代二茂铁和三甲基硅乙炔反应制备乙炔二茂铁［9］，合成路线如下:此合成方法反应条件较为苛刻，成本较高，产率不太理想(总产率约为55%)，并且反应试剂中有重金属化合物，有悖于绿色化学，不是一条理想的合成路线。
乙酰二茂铁的合成
乙酰二茂铁的合成
李**
摘要
本实验以化学性质相对稳定的二茂铁（学名：二聚环戊二烯铁）和乙酸酐为原 料，用 85%的磷酸为催化剂，在？温度下合成乙酰二茂铁。以柱层析分离提纯，得红棕色 针状或粉末，产率为？。测定其熔点，并用红外光谱，对其进行表征。 （摘要不是实验过 程，不用很细，但要主要的原料、实验手段、结果写出，特别是本论文的创新点，当然本实 验不存在这点）
O HO P OH OH
H3PO4 的结构:
,所以还有一个空轨道（P 原子上）
O
.......
CH3 O O
PO(OH)
3
O Fe
.......
PO(OH)
3
CH3
+
H 3C C O C O CH3
Fe
O
Hale Waihona Puke .......CH3PO(OH)
3
O CH3
Fe
Fe
也有可能如形成［AlCl4］ˉ， 反应中间，催化剂形成如右图： 反应应当特别控制反应的温度，使反应被控制在能缓和均匀进行的条件较好。如果催化剂 85%的磷酸滴速过快，那么反应加速，放出热量便增多，使体系温度上升，反应物中活化分 子增多，便可能形成二乙酰二茂铁，或者其他副产物，表现为颜色有紫色出现。因为羰基 （c=o）为生色基团，其越多，那么产物颜色越深。所以煮沸好的混合物中若有紫色出现， 便表明实验失败，须重做。 （那也不一定，只是产率低了些）傅氏酰基化反应都要求在无水
实验十四乙酰二茂铁的合成[总结]
![实验十四乙酰二茂铁的合成[总结]](https://img.taocdn.com/s3/m/4f3a3d16bfd5b9f3f90f76c66137ee06eff94e67.png)
实验十四 乙酰二茂铁的合成一、实验目的1．学习乙酰二茂铁的制备方法2．学习层析分离法中薄层层析和柱层析的基本原理3．掌握用层析分离法从反应混合物中分离提纯化合物的操作方法二、基本原理二茂铁是一种新型的夹心过渡金属有机配合物。
其茂环具有芳香性能进行亲电取代反应，可以制得二茂铁的多种衍生物，二茂铁的乙酰化形成乙酰二茂铁，根据反应条件，可以生成单乙酰二茂铁（C 5H 5Fe （C 5H 4COCH 3））或双乙酰二茂铁（Fe （C 5H 4COCH 3）2）。
二茂铁的一种乙酰化反应如下：Fe+ (CH 3CO)2H POFeCOCH 3+ CH 3CO 2H在此反应条件下，主要生成单乙酰二茂铁，双乙酰二茂铁很少，但同时有未反应的二茂铁，利用层析分离法可以在混合物中分离这几种配合物，先使用薄层层析探索分离这些配合物的层析条件，然后利用这些条件在柱层析中分离而得到纯的配合物。
薄层层析是将吸附剂均匀地铺在一块玻璃板表面形成薄层（其厚度一般为0.1~2mm ），在此薄层上进行色谱分离的方法。
由于吸附剂对不同组分的吸附能力不同，对极性大的组分吸附力强，反之，则吸附力弱。
因此当选择适当溶剂（称为洗脱剂或展开剂）流过吸附剂时，组分便在吸附剂和溶剂间发生连续的吸附和解吸，经过一定时间，各组分便达到相互分离。
试样中各组分的分离效果可以用它们的比移值R f 的差来衡量。
R f 值是某组分的斑点中心到原点的距离与溶剂前沿到原点的比值，R f 值一般在0~1之间，其值大表示该组分的分配比大，易随溶剂流动，且两组分的R f 值相差越大，则它们的分离效果越好。
薄层层析所使用的吸附剂和溶剂的性质直接影响试样中各组分的分离效果，应根据试样中各组分的极性大小来选择合适的吸附剂，为了避免试样的组分在吸附剂上吸附过于牢固而不展开，致使保留时间过长，斑点扩散，因此对极性小的组分可选择吸附活性较大的吸附剂，反之，对极性大的组分可选择吸附活性较小的吸附剂。
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五、实验结果与讨论
1．实验结果
结果 产物名称
3
综合化学实验 安徽师范大学 2007 年度校级精品课程
入 1.0 mL 乙酰二茂铁溶液。将电解液置入三电极系统，通氮除氧 10 min，然后在
氮气氛条件下进行测试。
选择合适的电位窗口（0.0 ~ 1.0 V），扫描速率分别为 50、100、120、140、160
mV/s 进行扫描，记录其循环伏安曲线中的 Ipa、Ipc、Epa、Epc。 根据记录的数据判断乙酰二茂铁电极反应的可逆性。
写 AFC）失去电子被氧化成乙酰二茂铁正离子（AFC+）；当进行阴极化扫描时，乙 酰二茂铁正离子（AFC+）得到电子被还原成乙酰二茂铁（AFC），其电极反应表示 如下：
三、实验仪器和试剂
AFC – e = AFC+ AFC+ + e = AFC
1．仪器
圆底烧瓶（25 mL 一个，50 mL 两个），磨口漏斗，空气冷凝管，干燥管，烧
综合化学实验 安徽师范大学 2007 年度校级精品课程
乙酰二茂铁的合成、结构表征和电化学性质研究
一、实验目的与要求 1．体验化学科学研究的过程，了解科学研究的方法； 2．锻炼综合运用已学实验操作和方法解决实际问题的能力。
二、实验原理 二茂铁是由两个环戊二烯负离子（茂）与亚铁离子结合而成的具有类似夹心
COCH3
Fe
Fe
二茂铁
乙酰二茂铁
二 茂铁在历史上是一个重要 的分子，它的发现与合成（ 1951 Kealey 和 Pauson）标志着金属有机化学一个新领域的开始。许多过渡金属都能形成这种类型 的化合物（如我校有机化学研究所就在茂稀土化合物方面开展了卓有成效的研究 工作）。
二茂铁及其衍生物是一类具有氧化还原中心的金属有机化合物，热稳定性好， 是很好的电子传递媒介体。二茂铁衍生物具有较好的生理活性，可用于抗肿瘤、 治贫血等。乙酰二茂铁（Acetylferrocene, AFC）是合成二茂铁衍生物的重要中间体。 二茂铁衍生物在均相催化、分子磁体、液晶和非线性光学功能材料方面的应用有 着较广泛的应用。目前，将具有良好电化学活性与生理活性的二茂铁衍生物引入 生物大分子中作为分子探针，用电化学方法对分子进行识别与检测在基因诊断学实验 安徽师范大学 2007 年度校级精品课程
二茂铁的茂环具有芳香性，因此，亲电取代反应是二茂铁的典型反应，也是 二茂铁衍生化的重要手段。合成乙酰二茂铁的最简单方法就是 Friedel-Crafts 酰基 化反应。
本实验以二茂铁为原料，用乙酸酐作酰基化试剂，以磷酸为催化剂来实现二 茂铁的乙酰化，制备乙酰二茂铁。反应如下：
COCH3
Fe (CH3CO)2O
Fe
H3PO4
+ CH3COOH
该法不使用有机溶剂，无有害气体产生，实验装置简单，对环境友好，符合 绿色化学特征。 主要副反应：
COCH3
COCH3
Fe
(CH3CO)2O
Fe
H3PO4
CH3CO
利用循环伏安法可以判断乙酰二茂铁是否具有电化学活性；通过改变扫描速
率，可以判断乙酰二茂铁的电极反应过程。当进行阳极化扫描时，乙酰二茂铁（简
杯（500 mL），水浴烧杯，量筒，电子台秤，磁搅拌子，带加热的磁力搅拌器，布
氏漏斗，抽滤瓶，循环水真空泵，球形冷凝管，加热套，显微熔点测定仪，层析
2
综合化学实验 安徽师范大学 2007 年度校级精品课程
硅胶板，层析缸，红外光谱仪，核磁共振谱仪，容量瓶，电极，电化学工作站。 2．试剂 二茂铁（98 %）1.5 g（0.008 mol），乙酸酐 5.4 g（5.0 mL, 0.20 mol），3 M 氢
氧化钠，磷酸，碳酸氢钠，pH 试纸，无水乙醇，无水氯化钙，二氯甲烷，石油醚 （60~90 oC），乙酸乙酯，d-氯仿，LiClO4。 四、实验步骤
1．乙酰二茂铁的制备、纯化与结构表征 将一磁搅拌子置于一个 25 mL 的圆底烧瓶中，加入 1.5 g 二茂铁（分子量为 186.03）、5.0 mL 乙酸酐，然后在搅拌下用滴管慢慢加入 1.0 mL 85 % 的磷酸。加 完后装上带有无水氯化钙干燥管的空气冷凝管，并将反应瓶置于沸水浴上加热搅 拌 10 min。 撤去水浴，然后在搅拌下将反应混合物倾入盛有 25 g 碎冰的 500 mL 烧杯中， 每次用 5 mL 冰水刷洗烧瓶两次，将刷洗液并入烧杯。 在搅拌下加入 35 mL 3 M 的 NaOH 水溶液，然后分批加入固体碳酸氢钠，中 和至溶液呈中性为止（约需 10 g）。 抽滤收集析出的固体，每次用 10 mL 冰水洗三次，抽紧压干后用滤纸将滤饼 挤干。得粗产物。 将粗产物和磁搅拌子转移到一个 50 mL 的圆底烧瓶中，加 30 mL 石油醚（60~90 oC），搅拌加热煮沸回流 5 min。（如颜色很深，需加一药勺活性炭进行脱色）。趁 热过滤，滤液自然冷却到室温后，用冰水冷却，减压过滤，并用少许石油醚洗涤， 抽干，得产物。 测熔点（文献值为 84~85 oC），初步检验其纯度；然后用薄层色谱分析（将样 品用二氯甲烷溶解，用体积比为 6׃1 的石油醚-乙酸乙酯作展开剂），并与重结晶前 粗产物及纯的二茂铁对比。 确认样品的纯度后，进一步作 IR、1HNMR 分析（建议与二茂铁对比），表征 其结构。 2．乙酰二茂铁的电化学性质研究 标准溶液配制（1×10-4 mol/L）：称取适量的乙酰二茂铁（分子量为 228.07）， 用无水乙醇溶解，然后用水稀释到 100 mL。 取 2.5 mL 磷酸缓冲溶液（pH 7.0）于电解池中，加入 2.5 mL LiClO4 溶液，加