Fotofísica ultrarrápida de un complejo de molibdeno con puente de nitrógeno

Área de la Ciencia:

• Química inorgánica
• La fotoquímica
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• El modo de puente de extremo (μ2, η1, η1-N2) generalmente no es reactivo para la fijación de nitrógeno debido a la alta energía de activación.
• La comprensión de la reactividad fotoexcitada de este modo de coordinación es esencial para desarrollar nuevas estrategias de fijación de nitrógeno.
• Los complejos de molibdeno con ligandos de nitrógeno son objetivos clave para el estudio de los mecanismos de fijación del nitrógeno.

Objetivo del estudio:

• Para explorar la fotofísica de un complejo de molibdeno con puente de nitrógeno utilizando espectroscopias electrónicas ultrarrápidas.
• Para aclarar la dinámica del estado excitado y las vías de transferencia de energía después de la fotoexcitación.
• Evaluar las implicaciones potenciales de estas dinámicas para la formación de enlaces NH y la fijación de nitrógeno.

Principales métodos:

• Se emplearon espectroscopias electrónicas ultrarrápidas para sondear la dinámica del estado excitado.
• Se estudió un complejo de molibdeno con puente de nitrógeno en un amplio rango espectral (UV a casi IR).
• Se utilizaron cinco longitudes de onda de excitación diferentes para acceder a las bandas de transferencia de carga de metal a ligando (MLCT).

Principales resultados:

• El complejo exhibe una amplia absorción de UV a casi IR, principalmente debido a las transiciones MLCT.
• Se encontró que la dinámica del estado excitado era independiente de la longitud de onda de la excitación, ocurriendo en escalas de tiempo de femtosegundos a picosegundos.
• Se propuso un modelo cinético que involucra la localización, el cruce intersistémico (ISC) a un estado 3MLCT y el decaimiento a través de un estado de trampa centrado en el metal (3MC).

Conclusiones:

• La fotoexcitación del ligando de dinitrógeno puente en el complejo de molibdeno inicia una rápida localización electrónica y la posterior ISC.
• La dinámica observada sugiere una vía viable para activar el ligando de dinitrógeno hacia la reactividad, potencialmente para la formación de enlaces N-H.
• Este estudio proporciona una base para explorar la reactividad fotoexcitada en modos de coordinación no reactivos de dinitrógeno para la fijación de nitrógeno.