1,1'-二茂铁甲酸是二茂铁最简单的二羧酸衍生物,为有机金属化合物,兼具茂环的芳香性与铁原子的金属特性,在有机合成、材料科学等领域具有重要应用价值。

合成方法
步骤一:合成1,1'-二乙酰基二茂铁
在四口瓶中迅速加入14g无水三氯化铝,并加入10mL经过除水和除醇的三氯甲烷中使三氯化铝缓慢溶解。一边搅拌,一边滴加5mL醋酸酐,并连接可防倒吸的尾气吸收装置,醋酸酐滴加后,三氯化铝基本溶解,滴完后溶液基本无色透明。取4g二茂铁,溶解于20mL三氯甲烷中震荡,直至二茂铁完全溶解后滴加进反应装置,并把反应装置放置于水槽内冷却,15min滴完,溶液呈血红色。经过数小时反应后,乙酰化基本完成,溶液呈紫黑色。把反应后的紫黑色液体缓慢倒入去离子水冻成的碎冰中,未完全反应的三氯化铝与水反应生成大量氯化氢。液体会分层,上层的水相用少量三氯甲烷洗涤三次,下层的有机相用水洗涤三次,合并所有的有机相,置于蒸馏装置中,进行蒸馏,蒸出三氯甲烷回收。不要完全蒸干,留有少许液体时,倒出,静置,待三氯甲烷自然蒸发。完全蒸发后,呈红黑色粗产品,部分呈针状。
步骤二:合成1,1'-二茂铁甲酸
(1)粗制1,1'-二茂铁甲酸。把上述合成的1,1'-二乙酰基二茂铁氧化制取目标产物1,1'-二茂铁二甲酸,二茂铁上所连支链的乙酰基是很容易被氧化的,中等以上强度的氧化剂即可,但要考虑到二茂铁中二价铁离子易被氧化,氧化剂不能太强烈,又要考虑产物的分离,最终选择氧化能力适中且产物易分离的NaClO溶液做氧化剂。在避光条件下,将一定量的1,1'-二乙酰基二茂铁溶于质量分数为10%的NaClO溶液中,在50℃下反应1h后,升温至95℃后再搅拌1h。冷却后再加入一定量质量分数为10%的NaClO溶液,在一定温度下继续搅拌,反应结束后得产物的溶液。对产物的溶液趁热过滤,滤液用浓盐酸酸化至pH值为1~2,有大量的黄色沉淀生成,抽滤后得粗品。
(2)精制1,1'-二茂铁甲酸。将所得产物放于烧杯中,加入适量的NaOH溶液,使产物尽量都溶解。对溶液进行过滤,向滤液中加入浓盐酸,使得pH值达到1~2,滤液出现黄色沉淀,把滤液倒入旋转蒸发仪抽真空,进行旋转蒸发,蒸干后用无水乙醇溶解,自然蒸发掉无水乙醇后,放入烘箱干燥,制得精制的1,1'-二茂铁甲酸[1]。

参考文献
[1] 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. DOI:10.3969/j.issn.1671-0460.2015.08.016.