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第 1 题

1956年,Huisgen与Ugi合成了化合物 PhX\ce{PhX} (A),27年后由单晶X射线衍射明确证实。2001年量子化学预测了 FeXX2\ce{FeX2} 分子 (B),FeX2+\ce{Fe^{2+}} 与 2XX−2\ce{X-} 键能接近等电子分子 FeYX2\ce{FeY2} (C,1951年发现,浅橙色,熔点 173 ∘C173\ ^{\circ}\mathrm{C},沸点 249 ∘C249\ ^{\circ}\mathrm{C},稳定至 450 ∘C450\ ^{\circ}\mathrm{C})。随后用对甲氧基苯胺与 NaQ\ce{NaQ} 制备A的衍生物,在硝酸锌存在下于 −40 ∘C-40\ ^{\circ}\mathrm{C} 用CAN氧化得到复盐 Zn(X)(NOX3)\ce{Zn(X)(NO3)} (D)。−20 ∘C-20\ ^{\circ}\mathrm{C} 下D分解放气生成含相同元素、含锌 38.59 % 的盐 Zn(Q)(NOX3)\ce{Zn(Q)(NO3)} (E)。B的异构体 F (1999年) 与铁化合物 G(浅黄色液体,不溶于冷水,用于制高纯铁粉)等电子。2017年得到稳定盐 H:含 XX−\ce{X-} 阴离子、氯离子、铵根和水合氢离子,含H 4.31%、N 81.42%、Cl 6.06%。(1) 写出 HX\ce{HX}、D、E的分子式并识别A–C。(2) 写出Huisgen–Ugi合成 PhX\ce{PhX} 的反应方程式。(3) 识别F和G。(4) 计算H的分子式。
第 4/5 步:羰基与二氮配合物
G=Fe(CO)X5;F=Fe(NX2)X5\ce{G} = \ce{Fe(CO)5};\quad \ce{F} = \ce{Fe(N2)5}
分析

G是用于制取羰基铁粉的五羰基铁 Fe(CO)X5\ce{Fe(CO)5}。因F是B (FeNX10\ce{FeN10}) 的同分异构体且与G等电子,故F为低温基质捕获的 Fe(NX2)X5\ce{Fe(N2)5}。