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研究
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 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移及能量傳遞方面有潛在應用價值。
- 詳細介紹：
- 光誘導分子內(nèi)和分子間電子轉移及能量傳遞在光化學器件領域巨大的潛在應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，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移及能量傳遞方面有潛在應用價值。
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、電子結構的改變能夠影響釕（II）多吡啶配合物的光學和電化學性質，因此設計新穎的橋聯(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的釕（II）多吡啶配合物，研究配體結構的變化對配合物的光學和氧化還原性質的影響，尋找優(yōu)良的光致電子轉移和能量傳遞的分子器件。
科學性、先進性及獨特之處
- 科學性： 我們用核磁、質譜、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研究。 先進性及創(chuàng)新點： （1）我們成功合成了一系列結構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)。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 光誘導分子內(nèi)和分子間電子轉移和能量傳遞在人工光合成、光催化、分子信息學等領域都有著巨大的潛在應用價值，釕（II）多吡啶配合物具有優(yōu)良的光學和電化學性質，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雜的光化學過程，為光物理、光化學器件的研究提供信息。
學術論文摘要
- 光誘導分子內(nèi)和分子間電子轉移及能量傳遞在光化學器件領域巨大的潛在應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，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移及能量傳遞方面有潛在應用價值。
獲獎情況
- 2011年4月在曲靖師范學院“第六屆”大學生科創(chuàng)挑戰(zhàn)杯中獲一等獎。 2011年6月在云南省“第六屆”高校大學生科創(chuàng)挑戰(zhàn)杯中獲三等獎。
鑒定結果
- 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 南開大學元素有機化學國家重點實驗室 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中國科學 B 輯:化學 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分子內(nèi)和分子間電子轉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+轉移一個電子到外界受體上，通過分子內(nèi)電子轉移可以從配位的Mn2+上重新獲得一個電子，該配合物是模擬綠色植物光學體系的簡易人工模型。Ziessel等人通過炔基把噻吩聯(lián)結到聯(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移方向也隨之發(fā)生逆轉, 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用拓廣方面也做出了很多優(yōu)秀的工作。
