【化】 metallocene
metal
【化】 metal
【醫】 metal
【經】 metal
luxuriant
【化】 cyclopenta***nyl
金屬茂（metallocene）是一類由過渡金屬原子與環狀共轭烯烴（通常為環戊二烯基）通過配位鍵結合形成的有機金屬化合物。該術語源自希臘語"metallon"（金屬）與"kainos"（新結構）的組合，最早由英國化學家Geoffrey Wilkinson在1954年提出。
從結構特征分析，金屬茂的核心是金屬原子被兩個環戊二烯基（C₅H₅⁻）以夾心狀結構配位，形成穩定的平面配位構型。這種特殊結構可通過分子軌道理論解釋：金屬的d軌道與配體的π*軌道形成共價鍵，例如二茂鐵（Fe(C₅H₅)₂）的分子式可表示為：
$$ begin{aligned} &text{Fe}^{2+} &text{位于兩個平行} &text{C₅H₅}^- text{環中心} end{aligned} $$
根據國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）的定義，金屬茂化合物在催化領域具有重要應用價值，特别是作為齊格勒-納塔催化劑的核心組分，可有效調控烯烴聚合反應的立體選擇性。美國化學會（ACS）數據庫顯示，全球約75%的聚丙烯生産使用金屬茂催化劑體系。
該物質類别的命名規範參考《無機化學命名法》（Red Book），其中二茂鐵的系統命名為bis(η⁵-cyclopentadienyl)iron(II)，η⁵表示五電子配位模式。英國皇家化學會（RSC）出版的《催化科學評論》指出，金屬茂衍生物在不對稱合成中的應用已拓展至手性藥物制備領域。
金屬茂（Metallocene）是一類具有特殊結構的有機金屬化合物，以下是詳細解釋：
核心結構
金屬茂由過渡金屬原子與兩個環戊二烯基（C₅H₅⁻）通過π鍵形成“夾心型”配位化合物。其通式可表示為(C₅H₅)₂M，例如二茂鐵（Fe）和二茂钌（Ru）。
命名來源
“茂”字源于“環戊二烯”中的“戊”，添加草字頭表示該配體具有芳香性。中文名稱由此體現其化學結構特征。
IUPAC嚴格定義
要求金屬為過渡金屬（D區元素），且必須為夾心結構，例如二茂钛（Ti）、二茂锆（Zr）。
習慣命名擴展
包括非過渡金屬（如鋇、锶的茂化合物）或非平面配體（如環辛四烯合鈾）。
化學特性
應用領域
廣泛用于高分子材料合成（如聚乙烯/聚丙烯），因催化劑可調控聚合物分子量及立體結構，産物具有高強度、耐溫性等優勢。
二茂鐵（Ferrocene）
首個被發現的金屬茂，化學式(C₅H₅)₂Fe，性質穩定，應用于火箭燃料添加劑、醫藥中間體等。
雙環辛四烯合鈾
鈾原子夾在兩個環辛四烯環之間，屬于擴展型金屬茂。
金屬茂的核心特征是夾心結構與環戊二烯配體，其命名和分類兼顧IUPAC規範與化學界的習慣用法，在催化與材料科學中具有重要價值。
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