【化】 metallocene
metal
【化】 metal
【医】 metal
【经】 metal
luxuriant
【化】 cyclopenta***nyl
金属茂（metallocene）是一类由过渡金属原子与环状共轭烯烃（通常为环戊二烯基）通过配位键结合形成的有机金属化合物。该术语源自希腊语"metallon"（金属）与"kainos"（新结构）的组合，最早由英国化学家Geoffrey Wilkinson在1954年提出。
从结构特征分析，金属茂的核心是金属原子被两个环戊二烯基（C₅H₅⁻）以夹心状结构配位，形成稳定的平面配位构型。这种特殊结构可通过分子轨道理论解释：金属的d轨道与配体的π*轨道形成共价键，例如二茂铁（Fe(C₅H₅)₂）的分子式可表示为：
$$ begin{aligned} &text{Fe}^{2+} &text{位于两个平行} &text{C₅H₅}^- text{环中心} end{aligned} $$
根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）的定义，金属茂化合物在催化领域具有重要应用价值，特别是作为齐格勒-纳塔催化剂的核心组分，可有效调控烯烃聚合反应的立体选择性。美国化学会（ACS）数据库显示，全球约75%的聚丙烯生产使用金属茂催化剂体系。
该物质类别的命名规范参考《无机化学命名法》（Red Book），其中二茂铁的系统命名为bis(η⁵-cyclopentadienyl)iron(II)，η⁵表示五电子配位模式。英国皇家化学会（RSC）出版的《催化科学评论》指出，金属茂衍生物在不对称合成中的应用已拓展至手性药物制备领域。
金属茂（Metallocene）是一类具有特殊结构的有机金属化合物，以下是详细解释：
核心结构
金属茂由过渡金属原子与两个环戊二烯基（C₅H₅⁻）通过π键形成“夹心型”配位化合物。其通式可表示为(C₅H₅)₂M，例如二茂铁（Fe）和二茂钌（Ru）。
命名来源
“茂”字源于“环戊二烯”中的“戊”，添加草字头表示该配体具有芳香性。中文名称由此体现其化学结构特征。
IUPAC严格定义
要求金属为过渡金属（D区元素），且必须为夹心结构，例如二茂钛（Ti）、二茂锆（Zr）。
习惯命名扩展
包括非过渡金属（如钡、锶的茂化合物）或非平面配体（如环辛四烯合铀）。
化学特性
应用领域
广泛用于高分子材料合成（如聚乙烯/聚丙烯），因催化剂可调控聚合物分子量及立体结构，产物具有高强度、耐温性等优势。
二茂铁（Ferrocene）
首个被发现的金属茂，化学式(C₅H₅)₂Fe，性质稳定，应用于火箭燃料添加剂、医药中间体等。
双环辛四烯合铀
铀原子夹在两个环辛四烯环之间，属于扩展型金属茂。
金属茂的核心特征是夹心结构与环戊二烯配体，其命名和分类兼顾IUPAC规范与化学界的习惯用法，在催化与材料科学中具有重要价值。
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