二核サイクロメタラテッド複合体から作られた分子ワイヤ. | JoVE Visualize

科学分野:

協調化化学について
有機金属化学有機金属化学
マテリアルサイエンス材料科学

背景:

ルテニウムポリピリジル複合体は,その光物理学的および電気化学的性質のために広く研究されています.
双核複合体は,電子通信の強化と新しい機能のための機会を提供します.
サイクロメタル付属リガンドは,堅牢な調整環境と調節可能な電子特性を提供します.

研究の目的:

サイクロメタラテッドの末端と多様なブリッジングスペーサーを持つ二核ルテニウム複合体のシリーズを合成し,特徴づけること.
2つのルテニウムの中心間の電気化学的性質と電子通信を調査する.
異なるスペーサーユニットの金属対金属相互作用と電子結合に対する影響を評価する.

主な方法:

ソノガシラ結合反応は,ビスエチニルアリルスペーサーを用いた複合体を合成するためのものです.
酸化性ホモカップリングは,トリプルボンドのスペーサーを備えた複合体を準備するためのものです.
2フェニルピリジン誘導体によるルテニウム前駆体サイクロメタレーション.
サイクル電圧測定と微分パルス電圧測定を含む電気化学技術.
制御されたポテンシャル電解とUV-Vis-NIRスペクトロスコーピーを用いて,間隔トランジションの分析を行う.

主要な成果:

1つまたは2つの三重結合,またはビスエチニルアリル基 (ベンゼン,チオフェン,アントラセン) を含むスペーサーを持つ二核ルテニウム複合体を成功裏に合成しました.
0.5Vの近くの二核複合体の容易酸化が観察され,単一のアノド波が密接な距離の1電子のプロセスを示す.
決定されたコンポーロレーション定数と計算された電子結合要素 (V(ab) を用いて,比較的大きな結合を明らかにした.
金属対金属の相互作用を媒介する際に特に効率的であると,アントラゼンを含むスペーサーを特定しました.

結論:

合成された二核ルテニウム複合体は,スペーサーユニットによって調節される調節可能な電子通信を示します.
アントラセンのスペーサーは,ルテニウムの中心間の電子結合を大幅に強化します.
理論的な計算は,観察された電子結合の傾向を裏付け,構造と性質の関係に関する洞察を提供します.