位置、个数可控的多二茂铁基取代苯合成、表征及其分子内电荷传递研究

多二茂铁基取代苯衍生物是理想的具备多氧化还原中心的分子，在分子电子器件的应用方面，具有广阔的应用前景。该类化合物的合成，通常以多卤代苯为原料，在金属钯盐催化下，与卤代二茂铁、二茂铁基锌等进行Nigishi或Suziki偶联获得。但该类方法耗时、成本高，尤其是取代基个数和位置不易控制。本项目在以往炔桥羰基钴簇合成的前期工作基础上，通过合成各种类型的炔桥羰基钴簇合物，并以之与其他不同类型的二茂铁基或茚基炔烃进一步反应，获得取代基个数和位置可控的多二茂铁基或类二茂铁基取代苯。该项目的创新之处在于，通过调控催化用炔桥羰基钴簇炔桥上二茂铁基的个数以及随后参与反应的炔烃的二茂铁基个数和种类，达到控制取代基位置和个数的目的。本项目还利用循环伏安、微电极计时伏安、薄层电极、光谱电化学以及理论计算等手段，研究目标分内电子传递数目、电荷交互种类、电极反应过程等，并提出非线型共轭体系的电荷交互作用机理。

芳香环桥连的多二茂铁体系的构建以及二茂铁基间电荷传递的研究是近年来金属有机电化学领域研究的热点问题，备受研究者们的关注。其中多二茂铁基苯的构建方法基本上是以多卤代苯和二茂铁基氯化锌为原料，通过Nigishi或Suzuki反应获得。但该类方法耗时、成本高，尤其是取代基个数和位置不易控制。本项目在国家自然科学基金的支持下，以炔桥羰基钴簇合物为前驱物，并以之与其他不同类型的二茂铁基炔烃进一步[2+2+2]环加成反应，成功地制备出单取代、双取代、三取代和四取代的二茂铁基苯，并实现了对位置和个数的可控合成，开辟了多二茂铁取代苯新的制备方法。本项目还利用循环伏安、方波伏安、计时伏安和理论计算等方法，探索了本项目所合成的化合物的电化学性质，研究了目标化合物的电子交互作用，确定了电子传递的路径和过程并给出了取代基对电荷传递过程的影响因素。. 在国家自然科学基金的资助下，本项目完成了计划任务书中所涉及的研究内容，发表SCI收录的论文10篇，超额完成了计划成果任务。