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1,1′-双羧基二茂铁的合成及性质研究吴平;任帅【摘要】二茂铁和乙酰氯在三氯化铝的催化下,在二氯甲烷中发生傅-克反应得到了较高产率的二乙酰基二茂铁(80.5％),考查了反应时间,傅-克反应催化剂、酰化剂的量对反应的影响;再将二乙酰基二茂铁通过卤仿反应得到二茂铁二甲酸,通过紫外光谱法研究了二茂铁、二乙酰基二茂铁、二茂铁二甲酸的光谱性质,其中二乙酰基二茂铁相对二茂铁发生了较明显的红移.【期刊名称】《吉林化工学院学报》【年(卷),期】2017(034)007【总页数】3页(P15-17)【关键词】二乙酰基二茂铁;二茂铁二甲酸;酰化;氧化【作者】吴平;任帅【作者单位】吉林化工学院化学与制药工程学院,吉林吉林 132022;吉林化工学院化学与制药工程学院,吉林吉林 132022【正文语种】中文【中图分类】O621.3二茂铁，是最早被发现的夹心配合物，由两个环戊二烯环与铁原子成键形成，具有芳香化合物的显著特征，可与亲电试剂反应生成一系列取代衍生物[1-2].其结构特殊，且具有较好的耐光、耐热及抗酸碱等特性，而广泛应用于燃油抗爆剂、消烟剂、界面材料、传感、与血红素的相互作用和水性树脂的改性等领域[3-9].二茂铁的制备已比较成熟，但由二茂铁再制备衍生物往往比较困难.其中，二茂铁酰基化是使用广泛的二茂铁衍生物制备方法[10]，本文以乙酰氯为酰化剂，二氯甲烷作为反应溶剂，以无水AlCl3作为催化剂，获得了较高产率的二乙酰基二茂铁；进一步使用次氯酸钠作为卤仿反应试剂，制备了二茂铁二甲酸，具体如下.1.1 试剂与仪器JJ-1大功率电动搅拌器，FA104A电子天平，磁力加热搅拌器，XMT数显调节仪，循环水式多用真空泵，电热鼓风干燥箱，旋转蒸发器，RE-52AWRS-2微机熔点仪，759紫外可见分光光度计等.二茂铁，乙酰氯，氢氧化钠(粒状)，碳酸氢钠，二氯甲烷，无水三氯化铝，环己烷，盐酸等，试剂均为分析纯.1.2 实验过程1.2.1 反应流程图1为反应流程示意图.1.2.2 1,1′—二乙酰基二茂铁的合成在带有回流冷凝管、干燥管和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，加入4.5 g(0.033 8 mol)AlCl3，使其悬浮于5 mL干燥的CH2Cl2中，搅拌下不断滴加3.1 mL(0.039 5 mol)乙酰氯和6 mL CH2Cl2混合液.滴加完毕后等待至固体全部溶解，再滴加由2.5 g(0.013 4 mol)二茂铁和8 mL干燥CH2Cl2的混合液(该步骤反应剧烈，必须缓慢加入二茂铁)，反应液变为紫红色.10 min内滴完，在室温下继续搅拌4 h，停止反应，将反应液倒入冰上分解.在混合溶液中加入10 mL CH2Cl2萃取2～3次，分出下层油相，用蒸馏水洗1～2遍以除去残留的A13+，用5%碳酸氢钠溶液洗涤，再用蒸馏水洗涤，得血红色溶液，旋转蒸发仪旋干溶剂，得到的粗品用环己烷为溶剂进行重结晶精制，得到红棕色针状晶体.称重为2.9 g，产率80.13%，测其熔点为122～123 ℃.本实验以次氯酸钠为卤仿反应试剂进行二茂铁二甲酸的合成，具体步骤：在二乙酰二茂铁(1.26 g，4.67 mmol)中分次加入0.044 7 mol次氯酸钠溶液(有效氯为4.5%，74 ml).反应温度为55～60 ℃，反应时间约8 h.反应结束后趁热过滤.滤液用浓盐酸酸化至pH=1～2左右，此时有桔黄色沉淀析出，抽滤，再用10%氢氧化钠溶解，并用浓盐酸将沉淀析出，干燥后得土黄色固体，即为二茂铁二甲酸.称重为0.98 g，产率为76.6%.2.1 二乙酰基二茂铁的合成条件二茂铁具有芳香性，因此可以与苯一样进行Friedel-Crafts酰基化反应而制得1，1′一二乙酰二茂铁.在酰基化反应中，反应时间、酰化剂(CH3COCl)和催化剂(无水AlCl3)用量及其比例很重要.在室温条件下整个反应用薄层光谱监测.在反应过程中点样，少于2 h，点样发现有单、双酰色点；2.5 h后单酰色点明显变淡，双酰颜色加深；4 h后只有一个双酰色点；4.5 h后有深棕色色带，说明有副反应发生.因此在室温条件下反应4 h为最佳时间.我们固定二茂铁用量，并设定无水三氯化铝与乙酰氯的摩尔比为11.在室温下反应4 h，改变乙酰氯的用量，观察其对产物得率的影响.其结果如表1.此外，我们还固定二茂铁与乙酸氯的摩尔比，n(二茂铁)n(乙酰氯)=13，同样室温下反应4 h，改变三氯化铝的用量，其结果列于表2.从表1可知，为提高双取代产物的收率，二茂铁与乙酰氯的摩尔比必须大于2，增加摩尔比可使产物得率提高；表2表明：当三氯化铝用量增加较多时，产率反而下降，这是因为三氯化铝可与二茂铁生成一种络合物.这种络合物使二茂铁环上的电子云密度大大降低，因而较难进行亲电取代反应.C10H10Fe+AlCl3+HCl(C10H11Fe)+(AlCl4)-二茂铁二甲酸的制备方法较多，如可把液溴加到NaOH溶液中作氧化剂，以二噁烷作溶剂来氧化二乙酰基二茂铁制得，但液溴不易储存，且液溴易挥发有毒性，因此本文中使用次氯酸钠溶液作为氧化剂.根据文献报道确定反应所需温度为55～60 ℃，所以反应时控制温度在58 ℃进行反应，参加反应的二乙酰基二茂铁：次氯酸钠物质量比为110.整个反应用薄层光谱监测，在反应过程中点样，少于5时，点样发现有单、双酸的色点；6.5 h后单酰色点明显变淡，双酰颜色加深；8 h后只有一个个色点，因此反应8 h为最佳时间.2.3 二茂铁及其衍生物的紫外光谱如图2所示，利用紫外分光光度计对二茂铁、二乙酰基二茂铁、二茂铁二甲酸分别进行光谱扫描，做出光谱图.通过观察曲线的峰值发现二乙酰基二茂铁(λmax = 463 nm)与二茂铁(λmax =443 nm)，前者的峰值红移.而二茂铁二甲酸(λmax = 439 nm)与二茂铁相比，略微蓝移，但移动不大，说明羧基对二茂铁的紫外吸收波长影响较小.通过实验考查了用乙酰氯作为酰化剂制双酰基二茂铁的实验条件，具体考查因素包括反应时间、酰化剂(CH3COCl)、催化剂(无水AlCl3)的用量和比例等，确定最佳实验条件为室温下反应4 h，n(二茂铁)n(乙酰氯)n(AlCl3)=132.5，产率为80.5%；进一步选择次氯酸钠作为氧化剂，与1，1′-乙酰基二茂铁反应制得二茂铁二甲酸，其中二乙酰基二茂铁：次氯酸钠物质量比为110，温度58 ℃下反应8 h为理想实验条件.我们还使用紫外分光光度仪分析了二茂铁及其衍生物的结构和性质，可见酰基对二茂铁最大吸收峰位存在影响.【相关文献】[1] 王建军, 丁恒春,倪沛红,等.二茂铁基环氧衍生物[J].化学进展,2015,27(7):853-860.[2] 王艳芳,张安安,刘澜涛,等.过渡金属催化法合成平面手性二茂铁衍生物的新进展[J].有机化学,2015,35(7):1399-1406.[3] Shishov A,Gorbunov I,Bulatov A.Fast flow-based method for automated and miniaturized determination of ferrocene in gasoline[J].MicrochemicalJournal,2017,130:185-190.[4] Najafi-Mohajeri N,Nelson G L,Benrashid R.Synthesis and properties of new ferrocene modified urethane block copolymers[J].Journal of Applied PolymerScience,2015,76(13):1847-1856.[5] 韩国成,冯小珍,梁晋涛,等.紫外-可见光谱法研究二茂铁衍生物与血红素的相互作用[J].光谱学与光谱分析,2016,36(5):1585-1591.[6] 吴亚丽,金宏,李平,等.二茂铁衍生物改性水性丙烯酸酯树脂的研究[J].中国胶粘剂,2016(10):23-26.[7] 黄娜,刘美玲,邓建辉,等.新型石墨烯-壳聚糖/二茂铁衍生物/细胞色素c修饰电极的制备及其用于亚硝酸钠的检测研究[J].分析化学,2015(3):325-332.[8] 蒋云霞,朱文华.含有簇结构分子的液晶材料简介[J].吉林化工学院院报,2015(1):23-27.[9] 任红,孔丽,于晓洋,等.关于《配位化学》课程的教学探索[J].吉林化工学院院报,2016(2):58-60.[10] 汪洋,乔庆东,李琪,等.1,1′-二茂铁二甲酸的制备[J].当代化工,2015(8):1774-1777.。
高效液相色谱法手性分离二茂铁衍生物徐峰;万晓龙;王军锋;康经武【摘要】The method for the enantioseparation of ferroence derivatives,four derivatives with single chirality and three derivatives with double chiralities containing centre and face chirality , on chiral stationary phases,namely Chiralpak IC( cellulose-tris( 3,5-dichlorobenzene carba-mate))and Chiralpak IE3(amylose-tris(3,5-dichlorobenzene carbamate)),was investigated. We found that the three derivatives of the four chiral ferroence derivatives with single chirality can be baseline separated on Chiralpak IE3;another one can be baseline separated on Chiral-pak IC. Meanwhile,the three chiral ferroence derivatives with double chiralities can be baseline separated on Chiralpak IC. The research shows that the both kinds of chiral stationary phases exhibited high enantiomeric recognition capability to the enantiomers of the chiral ferroence derivatives. This two chiral stationary phases exhibited complementary selectivities in the enan-tioseparation of chiral ferroence derivatives. This study provides a reference method for the enantioseparation of chiral ferroence derivatives.%建立了4个单手性和3个双手性（含有手性中心和面手性）的二茂铁衍生物在Chiralpak IC（纤维素-三（3，5-二氯苯基氨基甲酸酯））和 Chiralpak IE3（直链淀粉-三（3，5-二氯苯基氨基甲酸酯））手性固定相上的高效液相色谱分离方法。
二茂铁的结构鉴定历程二茂铁是一种具有特殊结构的有机化合物，由两个茂金属环分别与一个铁原子连接而成。
它的结构鉴定历程可以追溯到上世纪50年代，当时许多科学家对其结构产生了浓厚的兴趣，并进行了一系列的研究工作。
在二茂铁的结构鉴定过程中，最早的一步是通过元素分析确定了其化学式为Fe(C5H5)2。
这一结果表明，二茂铁是由铁原子和两个茂基（C5H5）组成的。
然而，这并没有揭示出其具体的结构。
为了进一步揭示二茂铁的结构，科学家们使用了X射线晶体衍射技术。
通过将二茂铁制备成晶体，并通过X射线的衍射图样分析，他们得到了二茂铁晶体的结构信息。
根据X射线晶体衍射结果，二茂铁的结构可以被描述为一个平面对称的分子，其中两个茂基平行排列，并通过铁原子连接在一起。
进一步的研究表明，二茂铁由两个茂基通过各自的五个碳原子与铁原子配位形成。
茂基是由一个苯环和一个五个碳原子的环组成的，这两个茂基通过铁原子的两个配位位点与铁原子配位。
由于茂基的π电子体系与铁原子的d电子体系之间存在着相互作用，二茂铁具有特殊的电子结构和化学性质。
二茂铁的结构鉴定还得到了核磁共振（NMR）谱图的支持。
通过对二茂铁样品进行核磁共振谱图的测量，科学家们可以观察到茂基和铁原子之间的化学位移和耦合关系，从而进一步确认了二茂铁的结构。
总结起来，二茂铁的结构鉴定历程可以概括为：通过元素分析确定了其化学式，然后利用X射线晶体衍射技术揭示了其晶体结构，进一步的核磁共振谱图测量确认了其结构。
这一系列的研究工作为二茂铁的结构鉴定提供了有力的证据，并推动了对其性质和应用的深入研究。
二茂铁作为一种重要的有机金属化合物，具有广泛的应用价值。
它在催化剂、电化学、光学材料等领域都有着重要的应用。
通过对其结构的深入研究，可以更好地理解其性质和反应机理，为进一步的应用开发提供指导。
同时，二茂铁的结构鉴定历程也为其他有机金属化合物的研究提供了借鉴和启示。
二茂铁的结构鉴定历程经历了元素分析、X射线晶体衍射和核磁共振谱图等多个步骤。
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。
1'-双二苯基膦二茂铁二氯化钯催化的偶联反应的机理
1,1'-双二苯基膦二茂铁二氯化钯（Pd(Ph)2P(O)CH2CH2P(Ph)2）催化的偶联反应是一种形成C-C键的反应。
该反应的机理可以分为三个阶段：氧化加成、亲核置换和还原消除。
1. 氧化加成：
在反应过程中，1,1'-双二苯基膦二茂铁二氯化钯（Pd(II））与卤代烃（X-R）和烯烃（R）发生氧化加成反应。
在这个过程中，Pd(II）催化剂被卤代烃的活泼氢原子（X-R）还原为Pd(0），同时生成相应的有机钯中间体。
2. 亲核置换：
在亲核置换阶段，Pd(0）催化剂与烯烃（R）发生配位，形成一个有机钯中间体。
随后，
该中间体在钯催化下，将烯烃的氢原子（b-H）移位，生成一个新的碳-碳键。
3. 还原消除：
最后，在还原消除阶段，催化剂Pd(0）与生成的有机钯中间体发生还原反应，生成Pd(II）催化剂。
同时，释放出反应产物（R-X）和HX。
总之，1,1'-双二苯基膦二茂铁二氯化钯催化的偶联反应通过氧化加成、亲核置换和还原
消除三个阶段，实现了卤代烃和烯烃之间的碳-碳键形成。
这种反应具有较高的立体和区
域选择性，且基团兼容性好，因此在有机合成中具有广泛的应用。
课题6. 金属有机化合物二茂铁及其衍生物的合成与性能研究6.1研究课题背景金属有机化合物是指含有一个或多个C-M键（σ键或π键）的化合物，M主要指金属原子，有时也包括非金属原子硼、硅等。
通常金属有机化合物依据金属被分为活泼金属有机化合物和过度金属有机化合物两大类，前者相对简单，而过渡金属有机化合物的内容要丰富得多，是当代化学的前沿领域之一，逐步形成为发展极为活跃、迅速和极富生命力的新兴学科。
第一个金属有机化合物是1827年Zeise合成的Zeise盐KPtCl3(CH2=CH2)，其后虽然陆续制得含C-M σ键的锌、汞、锡的金属烷基化合物，但在此后的一百多年里，有机金属化合物并没有得到人们充分的认识和理解。
早期的金属有机化合物研究主要局限于第AⅠ、第AⅡ主族金属元素上，Reformatsky反应(1887年)、Ullmann(1904年)和Grignard反应(1912年)等有限的几个反应的发现显示了其在有机合成中的独特魅力，但是这些反应的发现和应用是孤立的，并未能引起对整个金属有机化学的重视。
直到1951年，T.J.Kealy和P.J.Pauson 意外地合成了二茂铁（Ferrocene)，次年，G.Wilkinson和R.B.Woodward通过红外光谱、磁化率以及偶极矩的测定，判定二茂铁是具有夹心结构(sandwich strucyure)的金属π配合物，E.D.Fiseher等人后来通过x射线衍射的研究，认为二茂铁具有五角反棱柱的结构。
伴随着二茂铁结构和性能的研究，Zeigler-Natta烯烃聚合催化剂的发现（1953年）和乙烯催化（PdCl2-Cu+/Cu++）氧化合成乙醛的Wacker方法的相继问世（1957年），过渡金属有机化合物引起整个化学界的强烈震撼和重视。
自此以后，二茂铁及其衍生物的合成、结构与性质的研究数十年方兴未艾，二茂铁衍生物新物种层出不穷，使金属有机化学的发展，特别是过渡金属有机化学的发展出现了一个空前飞跃，开辟了金属有机化学的一个新领域，这些研究工作也极大地推动了化学键理论和结构化学的迅速发展。
二茂铁基聚合物
引言
二茂铁基聚合物是一类具有特殊结构的聚合物材料，其分子中包含有二茂铁基团。
二茂铁基团是由一个茂环和一个铁原子组成的，具有独特的电子结构和化学性质。
二茂铁基聚合物因其优异的性能在材料科学领域引起了广泛的关注和研究。
本文将对二茂铁基聚合物的合成方法、结构特点以及应用领域进行全面、详细、完整和深入的探讨。
二茂铁基聚合物的合成方法
传统合成方法
1.金属有机框架合成法
2.溶液聚合法
3.气相聚合法
新兴合成方法
1.原子层沉积法
2.电化学聚合法
3.水热合成法
二茂铁基聚合物的结构特点
茂环结构
1.茂环的电子结构
2.茂环的稳定性
铁原子
1.铁原子的化学性质
2.铁原子的配位环境
聚合物链结构
1.聚合物链的排列方式
2.聚合物链的相互作用
二茂铁基聚合物的应用领域
电子器件
1.二茂铁基聚合物的导电性
2.二茂铁基聚合物的半导体性能
光电器件
1.二茂铁基聚合物的光吸收性能
2.二茂铁基聚合物的光电转换效率
传感器
1.二茂铁基聚合物的敏感性
2.二茂铁基聚合物的选择性
催化剂
1.二茂铁基聚合物的催化活性
2.二茂铁基聚合物的稳定性
结论
二茂铁基聚合物是一类具有特殊结构的聚合物材料，其合成方法多样，结构特点独特，应用领域广泛。
二茂铁基聚合物在电子器件、光电器件、传感器和催化剂等领域具有巨大的潜力。
随着研究的深入，相信二茂铁基聚合物会在未来的科学研究和工业应用中发挥重要作用。
1、Suzuki偶联反应Suzuki反应是在钯的催化下,使用有机硼酸作为亲核基团与卤代芳香化物进行的碳—碳交叉偶联反应。
1.1 Ni催化Suzuki偶联反应[24]1995年，Percec 等[1]首次报道了以1, 1′-二(二苯基膦)二茂铁(dppf)为配体的镍催化剂NiCl2(dppf)/Zn 可以催化各种磺酸芳基酯与苯硼酸的Suzuki 反应。
从此，各种Ni 催化的Suzuki反应文献陆续出现，与Pd催化剂相比，Ni催化剂价格便宜，比Pd催化剂稳定，对不活泼氯代芳烃有更好的催化活性，反应选择性好，是一种理想的Suzuki反应催化剂。
1.1.1催化卤代芳烃的Suzuki偶联反应1996年，Saito等[2]首次报道了NiCl2(dppf)/BuLi 可以有效催化氯代芳烃参与Suzuki反应。
并比较了NiCl2(dppf)和Pd( PPh3)4对各种氯代芳烃的催化效果。
结果显示,Ni催化剂对底物的电负性不如Pd敏感,使其更具有普遍的应用性。
Saito小组[4]认为NiCl2(dppf)作催化剂时应通过还原剂丁基锂(BuLi)或氢化二异丁基铝(DIBAH)得到Ni[0]来催化反应。
Indolese等[5]发展了该体系，以对氯苯甲醚与苯硼酸的偶联反应为模板，发现在二氧六环为溶剂、K3PO4为碱时，95℃下NiCl2(dppf)不用还原剂也可以催化该反应。
Miyaura等[6]发NiCl2(PPh3)2/PPh3在以甲苯为溶剂、K3PO4·n H2O为碱时，在80～100 ℃条件下也可以不用还原剂有效地催化Suzuki反应。
邻位或者对位有吸电基的氯苯，产率很高，这可能是因为吸电基加快了氧化加成和金属交换的速率。
以上介绍的Suzuki反应都在高温下进行，Hu等[3]发展了可以在室温下进行的Suzuki 反应，即用二-(环辛二烯)化镍Ni(COD)2或NiCl2(PPh3)2/n-BuLi作催化剂。
1, 1' - 二(二苯基膦)二茂铁金属配合物的晶体生产与结构分析*中山大学化学学院应用化学，广州，510275摘要：实验中制备了[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化镍、[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯，培养得到合适的单晶后，通过X射线衍射仪对其晶体结构进行分析，收集相关数据。
然后使用Olex2软件，SHELXTL程序解析得到的单晶衍射数据，通过数据分析及精修得到这两个化合物的的晶体结构参数；并用Diamond软件绘制晶体结构图。
实验结果表明，在[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化镍中，镍是四面体配位，由于氯原子间强大的斥力，存在一个较大的Cl--Ni--Cl角（124.47(3)0），而两个Cl-Ni-P角的不同是由于空间位阻的存在，二茂铁配体表现出稍微扭曲。
[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯属于单斜晶系，P21/c空间群，Mr= 772.71，其中的Pd是平行四边形配位，其处于两个P 原子和两个顺式1C 原子组成的假平面中心，Pd 一P1和Pd 一P2的键长分别为2.2933(8) Å和2.2774(8) Å，P1和P2原子都与Pd的两个C l原子所组成的平面有些偏离, 可能是由于四个苯基的空间位阻所致，扭曲程度越大Pd一P键就越长。
两者的中心配位原子不一样，中心原子的配位方式不一样，因此相应的键角和键长也不一样。
关键词1, 1' - 二(二苯基膦)二茂铁金属配合物晶体结构结构分析1.引言晶体由原子组成的点阵在三维空间呈有序排列，类似于光线和光栅的作用，当一束单色X 射线照射到某一小晶体上，由于晶体内部结构及其周期性，点阵面间距d与X射线入射角之间符合布拉格(Bragg)方程：2dsinθ=nλ时，产生相干现象，就会产生衍射效应。
当X 射线穿过物体时，电场使带电粒子（电子和质子）振荡，结果是带电粒子本身又成为辐射源，这称为散射。
大体上，X 射线衍射分析实验即是通过测定散射波的强度，由此推导出晶体中的电子密度分布。
电子密度的峰值与原子核的位置相关，峰值处的密度越高，该处原子核的原子序数就越大，从而可根据电子密度分布情况确定原子的种类与坐标。
常常采用帕特森方法、直接法和charge-flipping 法推导出部分衍射的正确相角值，获得初步的电子密度分布图。
对电子密度峰进行原子指认后，经过多轮的傅立叶合成，可最终得到完整的结构模型。
为了获得精确的结构数据，还必须利用最小二乘法对原子坐标、占有率、热振动因子等结构参数值进行最优化，即对各种结构参数进行微小的移动，使得结构模型相应的理论衍射强度值|F c |最接近相应的实验值|F o |，这个过程称为结构精修。
2.实验方法2.1仪器及程序Bruker Smart 1000 CCD X-射线单晶衍射仪，滴管，滤纸，体式显微镜，载玻片，凡士林，玻璃纤维，刀片，Olex2软件，SHELXTL程序，Diamond软件。
2.2实验步骤2.2.1 双(乙腈)二氯化钯的合成在氮气氛下中，将30 ml 无水乙腈加入二氯化钯(0.20 g, 0.95 mmol)后回流 3 小时。
冷却至室温，溶剂通过减压旋干后，橘黄色配合物固体在高真空条件下干燥，在惰性气氛低温避光保存。
2.2.2 二氯(1,5-环辛二烯)钯的合成将 5 ml 浓盐酸小心加入到装有 2 g，0.0095 mol 二氯化钯的200 ml 烧杯中，40°C 加热十分钟。
冷却后往上述红棕色溶液加入150 ml 95%乙醇，用玻璃棒搅拌一分钟后过滤掉不溶物。
在搅拌下，慢慢滴加 3 ml 1,5-环辛二烯后，继续反应十分钟，黄色沉淀用布氏漏斗过滤，用3×10 ml 乙醚洗涤，真空干燥 2 小时。
2.2.3 二氯三(三苯基膦)合钌的合成将三水合三氯化钌(0.25 g, 0.95 mmol)溶解在60 ml 无水甲醇中，将这个溶液在氮气氛下回流 5 分钟。
冷却后，加入三苯基膦(1.5 g, 5.75 mmol),并在氮气氛下将溶液再回流 3 小时。
配合物从溶液中以闪亮的黑色晶体沉淀出来；冷却后，在氮气氛下过滤，用脱过气的乙醚洗涤多次，并真空干燥。
称重计算产率，测试熔点2.2.4 [1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化镍的合成在惰性气氛中将1,1'-二(二苯基膦)二茂铁(0.554 g，0.001 mol)溶于30 ml 无水乙醇，加热至稍微回流状态下，通过双头针向上述溶液滴加热的六水氯化镍(0.200 g, 0.00085 mol)乙醇(15 ml)溶液。
马上产生绿色沉淀，加热回流下，搅拌2 个小时后，趁热过滤，用冷的甲醇洗涤2×5 ml，干燥，称重计算产率。
2.2.5 [1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯的合成在惰性气氛中将1,1'-二(二苯基膦)二茂铁(0.554 g，0.001 mol)溶于30 ml 无水甲醇，加热至稍微回流状态下，通过双头针向上述溶液滴加热的双(乙腈)二氯化钯( 0.00085 mol)或二氯(1,5-环辛二烯)钯( 0.00085 mol)甲醇(15 ml)溶液。
回流搅拌3 小时，冷却至室温，用注射器转移上清液，往固体中加入10 ml 干燥二氯甲烷搅拌 1 小时，重结晶后经过滤得橘黄色晶状固体产物，干燥，称重计算产率。
2.2.6 配合物单晶的挑选、数据收集和处理分别进行[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化镍和[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯的单晶挑选和数据收集处理。
通过肉眼观察三个方向大小相当的块状蓝色晶体，并在显微镜下观察其外观为凸多面体、外形完整、晶面光洁、透明均匀、无裂缝、无瑕疵、表面无附着小晶粒和杂物的；晶体大小在0.3~0.5 mm 范围。
大致处理方法是从溶液中挑出一颗晶体，在低温下进行衍射实验用凡士林包裹晶体粘在一根纤细的玻璃纤维上；如果晶体太大，可以用一点凡士林的载玻片上用锋利的刀片小心切出合适的形状和大小。
将粘好晶体的玻璃纤维插入中空金属杆上，用橡皮泥固定后，将其安置在载晶台上待测。
晶体的X 射线衍射数据是在带有石墨单色器Bruker Smart 1000 CCD 面探衍射仪上进行衍射实验。
晶体结构分析相关处理细节：取用待测单晶，于173(2) K 下，用MoKα射线(0.071073 nm)，以ω/2θ扫描方式收集数据。
数据的处理使用SAINT + 程序包，吸收校正使用SADABS 程序。
2.2.7 配合物的单晶结构解析原始数据经过还原和吸收校正后输出的*.hkl 文件（*代表化合物的代码），将其和已输正确分子式的*.p4p 文件一同拷贝到一新建的文件夹中。
Olex2软件打开文件，通过SHELXTL 完成结构计算，再选择合适的Q峰进行加氢，再检查计算结果、指认原子的种类和标号、观看分子结构模型和检查结构模型的“化学合理性”。
最后SHELXTL用差值傅立叶法求出全部非氢原子坐标并进行标号，有机氢原子坐标由理论计算加入无机氢原子从差值傅立叶图中找出，用最小二乘法对结构进行修正，数据收敛后即精修完成，通过在线进行检查进一步确认。
2.2.8配合物结构图绘制借助Diamond软件对晶体结构进行表达，画出配合物最后结构模型的分子结构图，同时生成diamdoc文件和各种晶体学表格。
3.实验结果与讨论3.1 晶体结构图图1 [1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化镍 图2 [1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯3.2 配合物晶体学参数表1 配合物晶体学数据表2 [1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化镍键长Atom Atom Length/Å Atom Atom Length/ÅFe1 C5 2.069(2) Ni1P1 2.3187(7) Fe1C1 2.048(3) Ni1P2 2.3062(7) Fe1C34 2.035(3) Ni1Cl1 2.2341(7) Fe1C4 2.041(3) Ni1Cl2 2.2084(7) Fe1C30 2.058(3) P1C12 1.819(2) Fe1C31 2.054(3) P1C5 1.808(2) Fe1C33 2.046(3) P1C6 1.840(2) Fe1C32 2.049(3) P2C24 1.822(3) Fe1C3 2.039(3) P2C18 1.817(2) Fe1C2 2.043(3) P2C30 1.793(2)表3 [1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯配位键键长Atom Atom Length/ÅAtom Atom Length/ÅPd01 P1 2.2933(8) Fe1 C18 1.993(3)Pd01 P2 2.2774(8) Fe1 C20 2.069(3)Pd01 Cl2 2.3369(8) Fe1 C16 2.055(4)Pd01 Cl1 2.3568(8) P1 C13 1.806(3)Fe1 C13 2.018(3) P1 C1 1.831(3)Fe1 C22 2.027(3) P1 C7 1.824(4)Fe1 C19 2.027(3) P2 C18 1.801(3)Fe1 C14 2.045(3) P2 C29 1.817(4)Fe1 C17 2.026(3) P2 C23 1.821(3)Fe1 C21 2.065(3) C13 C14 1.433(5)Fe1 C15 2.059(3)表4[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化镍配位键键角Atom Atom Atom Angle/˚Atom Atom Atom Angle/˚C1 Fe1 C5 40.64(10) P1 C5 Fe1 129.80(13) C1 Fe1 C30 122.87(11) C1 C5 Fe1 68.89(15) C1 Fe1 C31 109.87(11) C1 C5 P1 127.20(19) C1 Fe1 C32 126.00(12) C4 C5 Fe1 68.47(14) C34 Fe1 C5 122.10(10) C4 C5 P1 125.85(19) C34 Fe1 C1 157.50(11) C25 C24 P2 117.2(2) C34 Fe1 C4 107.83(11) C29 C24 P2 124.0(2) C34 Fe1 C30 41.14(9) C5 C1 Fe1 70.47(15) C34 Fe1 C31 68.63(11) C2 C1 Fe1 69.58(17) C34 Fe1 C33 40.59(11) C30 C34 Fe1 70.29(15) C34 Fe1 C32 68.35(12) C33 C34 Fe1 70.12(17) C34 Fe1 C3 124.53(12) C7 C6 P1 122.72(19) C34 Fe1 C2 160.76(12) C11 C6 P1 118.8(2) C4 Fe1 C5 40.97(10) C19 C18 P2 120.7(2) C4 Fe1 C1 68.59(11) C23 C18 P2 120.2(2) C4 Fe1 C30 129.00(11) C5 C4 Fe1 70.56(14) C4 Fe1 C31 167.71(11) C3 C4 Fe1 69.60(16) C4 Fe1 C33 117.77(11) P2 C30 Fe1 126.11(13) C4 Fe1 C32 150.64(11) C34 C30 Fe1 68.56(15) C4 Fe1 C2 68.23(13) C34 C30 P2 125.58(19) C30 Fe1 C5 111.66(9) C31 C30 Fe1 69.49(15) C31 Fe1 C5 130.05(10) C31 C30 P2 127.55(18)C33 Fe1 C5 154.49(11) C32 C31 Fe1 69.63(15) C33 Fe1 C1 161.34(12) C34 C33 Fe1 69.29(15) C33 Fe1 C30 68.36(11) C32 C33 Fe1 70.02(17) C33 Fe1 C31 67.78(11) C31 C32 Fe1 70.05(15) C33 Fe1 C32 40.20(13) C33 C32 Fe1 69.78(16) C32 Fe1 C5 165.21(11) C4 C3 Fe1 69.76(16) C32 Fe1 C30 68.36(11) C2 C3 Fe1 69.98(17) C32 Fe1 C31 40.31(11) C1 C2 Fe1 69.98(17) C3 Fe1 C5 68.39(10) C3 C2 Fe1 69.69(18) C3 Fe1 C1 68.15(13) C12 P1 Ni1 118.40(8) C3 Fe1 C4 40.64(12) C12 P1 C6 104.86(11) C3 Fe1 C30 164.28(12) C5 P1 Ni1 113.65(8) C3 Fe1 C31 151.16(12) C5 P1 C12 103.77(11) C3 Fe1 C33 104.51(12) C5 P1 C6 103.86(11) C3 Fe1 C32 115.88(12) C6 P1 Ni1 110.94(8) C3 Fe1 C2 40.32(14) C24 P2 Ni1 107.12(8) C2 Fe1 C5 68.15(11) C18 P2 Ni1 121.25(9) C2 Fe1 C1 40.44(12) C18 P2 C24 104.02(12) C2 Fe1 C30 155.28(12) C30 P2 Ni1 114.28(8) C2 Fe1 C31 119.09(12) C30 P2 C24 105.70(12) C2 Fe1 C33 123.11(12) C30 P2 C18 103.10(11) C2 Fe1 C32 105.33(12) C13 C12 P1 119.97(19) P2 Ni1 P1 104.94(3) C17 C12 P1 121.15(19) Cl1 Ni1 P1 107.65(3) Cl2 Ni1 P2 112.51(3) Cl1 Ni1 P2 95.53(3) Cl2 Ni1 Cl1 124.47(3) Cl2 Ni1 P1 109.58(3)表5 [1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯键角Atom Atom Atom Angle/˚Atom Atom Atom Angle/˚P1 Pd01 Cl2 172.52(3) C17 C13 Fe1 69.39(18) P1 Pd01 Cl1 84.77(3) C17 C13 P1 125.9(3) P2 Pd01 P1 97.33(3) C21 C22 Fe1 71.3(2) P2 Pd01 Cl2 88.30(3) C18 C22 Fe1 67.64(18) P2 Pd01 Cl1 177.12(3) C2 C1 P1 121.7(3) Cl2 Pd01 Cl1 89.44(3) C6 C1 P1 120.1(3) C13 Fe1 C22 138.65(14) C18 C19 Fe1 67.80(18) C13 Fe1 C19 109.81(14) C20 C19 Fe1 71.4(2) C13 Fe1 C14 41.31(14) C13 C14 Fe1 68.34(19)C13 Fe1 C21 177.81(14) C15 C14 C13 108.3(3) C13 Fe1 C15 69.05(13) C13 C17 Fe1 68.79(18) C13 Fe1 C20 138.97(16) C16 C17 Fe1 70.6(2) C13 Fe1 C16 69.71(14) C12 C7 P1 119.5(3) C22 Fe1 C14 176.86(15) C8 C7 P1 121.5(3) C22 Fe1 C21 40.33(15) C22 C21 Fe1 68.38(19) C22 Fe1 C15 136.81(15) C20 C21 Fe1 70.2(2) C22 Fe1 C20 68.04(16) C20 C21 C22 108.8(3) C22 Fe1 C16 108.55(16) C14 C15 Fe1 69.26(19) C19 Fe1 C22 69.59(15) C16 C15 Fe1 69.8(2) C19 Fe1 C14 113.54(15) C16 C15 C14 109.0(3) C19 Fe1 C21 68.14(15) P2 C18 Fe1 123.72(16) C19 Fe1 C15 142.98(16) C22 C18 Fe1 70.19(18) C19 Fe1 C20 40.43(15) C22 C18 P2 131.3(3) C19 Fe1 C16 176.78(15) C19 C18 Fe1 70.37(18) C14 Fe1 C21 139.88(15) C19 C18 P2 121.9(2) C14 Fe1 C15 40.42(15) C19 C18 C22 106.8(3) C14 Fe1 C20 114.04(16) C19 C20 Fe1 68.18(18) C14 Fe1 C16 68.34(16) C21 C20 Fe1 69.9(2) C17 Fe1 C22 108.97(15) C21 C20 C19 108.6(3) C17 Fe1 C19 136.62(14) C30 C29 P2 123.5(3) C17 Fe1 C14 69.06(15) C34 C29 P2 118.2(3) C17 Fe1 C21 139.20(16) C17 C16 Fe1 68.42(19) C17 Fe1 C15 68.30(14) C15 C16 Fe1 70.1(2) C17 Fe1 C20 176.07(15) C24 C23 P2 119.0(3) C17 Fe1 C16 41.00(14) C28 C23 P2 121.7(3) C21 Fe1 C20 39.82(17) C31 C30 C29 119.6(4) C15 Fe1 C21 113.01(14) N1 C010 C017 179.1(7) C15 Fe1 C20 115.61(15) C13 P1 C1 101.79(15) C18 Fe1 C13 108.67(13) C13 P1 C7 101.58(16) C18 Fe1 C22 42.16(13) C1 P1 Pd01 110.78(11) C18 Fe1 C19 41.84(14) C7 P1 Pd01 110.70(11) C18 Fe1 C14 140.38(14) C7 P1 C1 107.34(16) C18 Fe1 C17 106.88(13) C18 P2 Pd01 112.92(11) C18 Fe1 C21 69.33(13) C18 P2 C29 110.49(15) C18 Fe1 C15 174.90(15) C18 P2 C23 101.55(15) C18 Fe1 C20 69.20(14) C29 P2 Pd01 108.74(12) C18 Fe1 C16 135.06(15) C29 P2 C23 105.36(17) C16 Fe1 C21 112.29(16) C23 P2 Pd01 117.37(12)C16 Fe1 C20 141.78(15) C14 C13 Fe1 70.35(19)C13 P1 Pd01 123.30(10) C14 C13 P1 127.4(3)3.3讨论在[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化镍中，镍是四面体配位，由于氯原子间强大的斥力，存在一个较大的Cl--Ni--Cl角（124.47(3)0），而两个Cl-Ni-P角的不同是由于空间位阻的存在，二茂铁配体表现出稍微扭曲。
