概述
1890年Mond等人首先分离得到Ni(CO)4,从而开始了有机镍化学的研究。此后,1940年发现Reppe催化剂,1953年二茂镍的合成和1960年环十二碳三烯镍的分离与鉴定都是有机镍化学发展过程中的较为重要的事情[1]。

二茂镍又称二环戊二烯基镍,分子式为C10H10Ni,相对分子质量为188.90,常表现为深绿色针状晶体,熔点为172~173 ℃,在抽真空封闭管中130 ℃升华。由于在分子轨道的反键轨道上有填充电子致使二茂镍结构不稳定,遇空气和光会缓慢分解被氧化后变为橙黄色。二茂镍不溶于水溶于乙醚、苯、四氢呋喃等有机溶剂中但溶解在丙酮、乙醚、乙醇中会分解[2]。
合成方法
方法一
第一步,取140-160g氯化镍六水合物,将其溶解于400-600ml氨水中并进行搅拌反应8-10小时;第二步,待第一步中反应结束后,对反应所得物质进行过滤抽干,并用乙醇或正己烷清洗,进行干燥,得到产物二氯化六氨合镍70-90g;第三步,取15-19g的金属钠放入400-600ml的四氢呋喃中进行反应,冷却后滴加环戊二烯单体50-60g,滴加完成后加入第二步得到的二氯化六氨合镍70-90g,回流8-10小时;第四步,将回流后得到的反应物进行蒸发,将溶剂蒸除后进行升华反应,得到暗绿色二茂镍晶体60-80g,进行密闭保存。该方法所需原料种类少,操作比较简便,纯度高,很好的满足了电子化学品对产品品质的严苛要求[3]。
方法二
以提纯后的环戊二烯为原料,金属镍为阳极和阴极,溴化钠作导电盐,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作有机溶剂,采用氮气保护,恒流源电解也可合成二茂镍[2]。
应用
二茂镍具有独特的物理和化学性质,故其在复合材料等领域具有非常广泛的应用。下面,就该物质的部分应用实例展开详细介绍:
微波吸收材料技术领域报道了一种碳纳米管复合吸波材料的制备方法。由催化剂溶解于含有添加剂的液态碳源中制得前驱体溶液,然后采用无压烧结方法制成。其以碳纳米管为基体,内壁添加有铁粒子和钴镍合金粒子,外壁附着有稀土化合物的复合吸波材料。其中,液态碳源为1,2-二氯乙烷溶液,添加剂为硝酸镧,液态碳源中还添加有促进硝酸镧溶解的乙醇;1,2-二氯乙烷溶液和乙醇的体积比9:1,催化剂含有33.93wt%的二茂铁,33.19wt%的二茂钴和32.88wt%的二茂镍。所得材料不仅填充体纯度高,杂质少,还具有质量轻,吸收频段宽,吸波性能得到显著提高,耐环境腐蚀性强,应用范围广的优点[4]。
此外,以3,3'-二氨基联苯胺、4,4'-联苯基二甲醛、二茂镍为反应底物还可得到一种聚席夫碱‑二茂镍复合材料。该材料的比表面积大,具有良好的导电性能和化学稳定性[5]。

最后,以TiN粉末,二茂镍作为原料通过旋转化学气相沉积过程与烧结过程能够制备一种TiN-Ni复合陶瓷。在所得产物中,复合陶瓷粉末Ni均匀分布于TiN表面,不仅显著地提高了TiN粉末的烧结活性,获得高致密度的复合材料,而且使得材料具有优异的力学性能[6]。
参考文献
[1]钱延龙,徐敏之.有机镍化合物在合成中的应用[J].化学试剂, 1986(03):147-151.DOI:CNKI:SUN:HXSJ.0.1986-03-006.
[2]李琪,乔庆东.有机电化学法合成二茂镍的研究[J].石油化工高等学校学报, 2010, 23(3).DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.03.014.
[3]沈国平,严裕恺,薛姣,等.一种二茂镍的合成方法:CN201910380236.5[P].
[4]高志猛,冯健杰,刘敏,等.一种碳纳米管复合吸波材料及其制备方法.2017.
[5]王悦,张存社,黄捷,等.一种聚席夫碱-二茂镍复合材料及其制备方法与应用:202310433308[P].
[6]涂溶,朱佩佩,章嵩,等.一种TiN-Ni复合陶瓷的制备方法:CN 201410301100[P].