穆斯堡爾譜學(xué)數(shù)據(jù)顯示,二茂鐵中心鐵原子的氧化態(tài)為+2,每個茂環(huán)帶有一個單位負(fù)電荷。因此每個環(huán)含有6個π電子 ,符合休克爾規(guī)則 中4n+2電子數(shù) 的要求(n為非負(fù)整數(shù)),每個環(huán)都有芳香性。每個環(huán)的6個電子*2,再加上二價鐵離子的6個d電子正好等于18,符合18電子規(guī)則 ,因此二茂鐵非常穩(wěn)定。
二茂鐵中兩個茂環(huán)可以是重疊的(D5h),也可以是錯位的(D5d),它們之間的能壘 僅有8-20kJ/mol。重疊構(gòu)型可能是比較穩(wěn)定的,但在晶體 中分子間作用能在數(shù)量級 上與能壘差不多大或略大些,所以各種各樣的構(gòu)型都可存在。