基本信息
- 項目名稱：
- 基于4,5-二氮雜芴的四核Ru(II)多吡啶配合物的合成與性質(zhì)研究
- 小類：
- 能源化工
- 簡介：
- 我們成功合成、表征了兩個對稱的四足配體L1-2、一個不對稱配體L3及相應(yīng)的釕(II)多吡啶配合物。該系列配合物在440-445 nm有特征的金屬-配體核移躍遷吸收峰，在575-579 nm有特征發(fā)射峰。配合物的電化學(xué)顯示了一個基于釕的氧化過程和三個基于配體的還原過程，該系列配合物在電子轉(zhuǎn)移及能量傳遞方面有潛在應(yīng)用價值。
- 詳細介紹：
- 光誘導(dǎo)分子內(nèi)和分子間電子轉(zhuǎn)移及能量傳遞在光化學(xué)器件領(lǐng)域巨大的潛在應(yīng)用價值引起了人們的廣泛重視，含有釕(II)多吡啶單元的多核配合物是這一類分子器件的研究熱點之一?；?,5-二氮雜芴-9-酮有著與2,2’-聯(lián)吡啶完全不同的性質(zhì)，我們合成、表征了兩個對稱的四足配體L1-2、一個不對稱的四足配體L3及相應(yīng)的釕(II)多吡啶配合物。該系列配合物在440-445 nm有特征的金屬-配體核移躍遷吸收峰，在575-579 nm有特征發(fā)射峰。配合物的電化學(xué)顯示了一個基于釕的氧化過程和三個基于配體的還原過程，該系列配合物在電子轉(zhuǎn)移及能量傳遞方面有潛在應(yīng)用價值。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 研究發(fā)現(xiàn)橋聯(lián)配體的大小、形狀、電子結(jié)構(gòu)的改變能夠影響釕（II）多吡啶配合物的光學(xué)和電化學(xué)性質(zhì)，因此設(shè)計新穎的橋聯(lián)配體是釕（II）多吡啶配合物器件化的一個重要因素，我們將4,5-二氮雜芴酮引入多足配體中，設(shè)計合成了兩個對稱的四足配體、一個不對稱的四足配體及其相應(yīng)的釕（II）多吡啶配合物，研究配體結(jié)構(gòu)的變化對配合物的光學(xué)和氧化還原性質(zhì)的影響，尋找優(yōu)良的光致電子轉(zhuǎn)移和能量傳遞的分子器件。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 科學(xué)性： 我們用核磁、質(zhì)譜、可見分光光度計、熒光分光光度計等儀器對所合成的配合物進行表征和性質(zhì)研究。 先進性及創(chuàng)新點： （1）我們成功合成了一系列結(jié)構(gòu)新穎的四核啶配合物；（2）不對稱配體合成較難，研究較少，而我們合成了一個不對稱配體；多核合成較難，研究少，而我們合成的都為四核的，具有較大的摩爾消光系數(shù)。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 光誘導(dǎo)分子內(nèi)和分子間電子轉(zhuǎn)移和能量傳遞在人工光合成、光催化、分子信息學(xué)等領(lǐng)域都有著巨大的潛在應(yīng)用價值，釕（II）多吡啶配合物具有優(yōu)良的光學(xué)和電化學(xué)性質(zhì)，因此一直是這一類分子器件的研究熱點之一。對它的研究有助于模擬復(fù)雜的光化學(xué)過程，為光物理、光化學(xué)器件的研究提供信息。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 光誘導(dǎo)分子內(nèi)和分子間電子轉(zhuǎn)移及能量傳遞在光化學(xué)器件領(lǐng)域巨大的潛在應(yīng)用價值引起了人們的廣泛重視，含有釕(II)多吡啶單元的多核配合物是這一類分子器件的研究熱點之一。基于4,5-二氮雜芴-9-酮有著與2,2'-聯(lián)吡啶完全不同的性質(zhì)，我們合成、表征了兩個對稱的四足配體L1-2、一個不對稱的四足配體L3及相應(yīng)的釕(II)多吡啶配合物。該系列配合物在440-445 nm有特征的金屬-配體核移躍遷吸收峰，在575-579 nm有特征發(fā)射峰。配合物的電化學(xué)顯示了一個基于釕(II)的氧化過程和三個基于配體的還原過程，該系列配合物在電子轉(zhuǎn)移及能量傳遞方面有潛在應(yīng)用價值。
獲獎情況
- 2011年4月在曲靖師范學(xué)院“第六屆”大學(xué)生科創(chuàng)挑戰(zhàn)杯中獲一等獎。 2011年6月在云南省“第六屆”高校大學(xué)生科創(chuàng)挑戰(zhàn)杯中獲三等獎。
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- （1）郭建 吳凱強 謝莉莉 徐鳳波 袁耀鋒 含茂鐵基三聯(lián)吡啶釕功能分子的光電性質(zhì) 南開大學(xué)元素有機化學(xué)國家重點實驗室 第22 卷 2010 年5 月 （2）陳芳芳, 姜偉麗, 樓斌, 卞祖強, 黃春輝含2,2'-聯(lián)嘧IrIII-LnIII(Ln = Nd, Yb, Er)雙金屬配合物的合成和光物理性質(zhì)中國科學(xué) B 輯:化學(xué) 2009 年 第39 卷 （3）P.-X. Lei, M. Hedlund, R. Lomoth, H.Rensmo,O.Johansson, L. Hammarstrm, J. Am.Chem.Soc.130(2008)26.Synthesis,spectroscopic, and electrochemical properties of one novel hexanuclear Ru(II) polypyridyl complex （4）B. Rybtchinski, L. E. Sinks, M. R. Wasielewski, J. Am. Chem. Soc. 126 (2004) 12268. Self-Assembled Nanostructures for OrganicPhotovoltaics （5）T. Lazarides, T. L. Easun, C. Veyne-Marti, W. Z. Alsindi, M. W. George, N. Deppermann, C. A. Hunter, H. Adams, W. D. Ward, J. Am. Chem. Soc. 129 (2007) 4014. A new family of trinuclear Ru(II) polypyridyl complexes acting as pH-induced fluorescence switch
同類課題研究水平概述
- 目前國內(nèi)外眾多的科研工作者都在開展光誘導(dǎo)分子內(nèi)和分子間電子轉(zhuǎn)移及能量傳遞這一方面的研究，釕(II)多吡啶配合物是這一類研究的方向之一，各種新穎的同多核釕配合物及異核的Ru(II)/Os(II)、Ru(II)/Fe(II)、Ru(II)/Cu(II)、Ru(II)/Ni(II)、Ru(II)/Mn(II)、Ru(II)/Ir(III)等配合物分別被報道出來。Launay等通過改變橋聯(lián)配體當中介于兩個炔基間的基團，可以控制分子末端兩個釕中心之間電子傳遞性能，研究它們的混合價化合物的IVCT譜和電子耦合常數(shù)Vab發(fā)現(xiàn)，在兩個炔基間插入蒽基最有利于發(fā)生電子傳遞。LichengSun等人合成的一種Ru(II)/Mn(II)異核配合物在光激發(fā)下，Ru2+轉(zhuǎn)移一個電子到外界受體上，通過分子內(nèi)電子轉(zhuǎn)移可以從配位的Mn2+上重新獲得一個電子，該配合物是模擬綠色植物光學(xué)體系的簡易人工模型。Ziessel等人通過炔基把噻吩聯(lián)結(jié)到聯(lián)吡啶上，而后合成的Ru(II)/Os(II)配合物在金屬中心距離為17 ?的情況下，可以發(fā)生有效的Ru → Os的能量轉(zhuǎn)移, 同樣由Ziessel等人合成的Ru/Os/Pt三核配合物可以發(fā)生有效的Pt → Ru和Pt → Os分子內(nèi)能量轉(zhuǎn)移。Ward等人合成的雙核Ru(II)配合物，由于兩個金屬中心的環(huán)境不同，在改變?nèi)軇┑臈l件下，金屬中心之間的能量轉(zhuǎn)移方向也隨之發(fā)生逆轉(zhuǎn), 他們課題組合成的Ru(II)/Re(I)雙核配合物能發(fā)生有效的Re → Ru分子內(nèi)能量轉(zhuǎn)移。Coe等通過配合物的釕金屬中心與鋨金屬中心之間的共振能量轉(zhuǎn)移可以檢測DNA發(fā)生突變的位點。國內(nèi)計亮年、巢輝、段春迎、王科志等課題組在釕配合物的合成與應(yīng)用拓廣方面也做出了很多優(yōu)秀的工作。
