多吡啶钌(Ⅱ)配合物化学发光性质研究

详细研究了Ru(bpy)3^2+,Ru(bpy)2(dppx)^2+,Ru(bpy)2(dppz)^2+,Ru(phen)3^2+,Ru(phen)2(dppx)^2+和Ru(phen)2(dppz)^2+六个多吡啶钌(Ⅱ)配合物的化学发光性质,筛选出Ru(bpy)3^2+和Ru(phen)3^2+两种性能优良的化学发光试剂;并探讨了它们发光的可能机理和影响因素,为钌(Ⅱ)配合物在化学发光分析中的应用提供了可供参考的理论依据。     

两种Ni(Ⅱ)配合物的合成及三阶非线性光学性能

合成了两种新的Ni(Ⅱ)配合物,用UV、IR、MS和元素分析进行了表征。采用飞秒激光,运用简并四波混频法,研究了Ni(Ⅱ)配合物在非共振状态下的三阶非线性光学性能。它们的三阶非线性光学极化率χ(3)为3.21×10-13 esu和3.58×10-13 esu,非线性折射率n2为5.89×10-12 esu和6.58×10-12 esu,分子二阶超极化率γ为3.21×10-31 esu和3.57×10-31 esu,响应时间τ为54 fs和59 fs。探索了配合物的分子结构对三阶非线性光学性能的影响。结果表明具有大的高度离域的π电子共轭体系是获得较大三阶非线性光学性能的关键。     

具有近红外三阶非线性光学性质的咪唑邻菲罗啉钌配合物的合成及其与DNA作用特性

以邻菲罗啉双酮和N,N-二(4-丁氧基苯基)氨基苯甲醛为原料,设计合成了光功能配体(L)及其钌配合物1,运用现代分析测试手段进行了表征。 利用开/闭孔Z扫描技术测试了目标化合物的三阶非线性光学性质。 结果表明,在近红外范围内钌配合物具有比配体更大的三阶非线性系数和双光子吸收截面。 通过UV-Vis吸收光谱、荧光光谱、圆二色光谱和粘度实验,研究了配合物与小牛胸腺DNA结合特性。 结果表明,配合物通过插入模式与DNA结合。 因此,该新型钌配合物可以作为非线性光学材料应用于生物显影。     

肼基硫代甲酸酯配合物的合成、晶体结构、光谱及三阶非线性光 学性质研究

报道三种有推拉电子基团的肼基硫代酸酯衍生物配体(HL^1^～^3)。此类配体与二价过渡金属离子配位时脱去一质子,形成D-M-D和A-M-A(D=给体,M=金属,A=受体)类型、含有共轭体系的中性配合物。本文集中研究了该类配体的镍、铜、钯、铂配合物的IR、磁化率、ESR谱,电子光谱和三阶非线性光学性质,通过光谱研究初步确定了它们均为平面正方形构型配合物,文中还报道了CuL2^1的晶体结构。晶体属P1空间群,a=0.7835(2),b=1.0530(2),c=1.1816(2)nm,α=100.61(3),β=92.38(3),γ=110.00(3)ⅲ,Z=1,最终的R因子为0.063。通过晶体结构测试,进一步确定铜配合物的结构为平面构型。     

二硫代氨基甲酸盐过渡金属配合物的合成及三阶非线性光学性质研究

以对苯二胺为原料合成了二硫代氨基甲酸盐过渡金属［Ｎｉ（Ⅱ）,Ｐｄ（Ⅱ）,Ｐｒ（Ⅱ）］配合物及其它相应脱质子产物卡宾二硫代胺基甲酸盐配合物．通过元素分析,ＩＲ,ＵＶ测试表征．对该系列配合物用四波混频方法,研究了它们的三阶非线性光学性质．结果表明,平面型二硫代甲酸盐配合物有较强的三阶非线性光学效应．并且它们脱去质子形成的配合物共轭体系更大,其三阶非线性光学效应明显提高．     

二茂铁与HnXW12O40.mH2O(X=P,Si, Ge)电荷转移配合物的室温固相合 成与性质

用室温固相反应法合成了三种具有非线性光学性质的二茂铁-多金属氧酸盐电荷转移配合物[Fe(C5H5)2H]3PW12O40(Ⅰ),[Fe(C5H5)2H]4SiW12O40(Ⅱ)和[Fe(C5H5)2H]4GeW12O40(Ⅲ)。用元素分析、紫外漫反射电子光谱、红外光谱、穆斯堡尔谱、ESR、XRD、循环伏安等手段对其进行了表征和研究,确定了该配合物的组成与结构,结果表明二茂铁与杂多阴离子之间发生了电荷转移,在形成配合物过程中杂多阴离子发生单电子还原反应,生成了混合价化合物,非线性光学性质研究表明电荷转移配合物的倍频效应强度分别为IⅠ^2ω=0.27I~KDP,IⅡ^2ω=0.06I~KDP,IⅢ^2ω=0.10I~KDP;三阶非线性光学χⅠ^(3)=2.4×10^-^13esu,χⅡ^(3)=3.1×10^-^12esu,χⅢ^(3)=6.5×10^-^12esu.     

两个新颖原子簇化合物的合成及三价非线性光学吸收性质

通过低热固相反应,我们合成了蝶型簇合物[MoOS~3Cu~2(PPh~3)~2(Py)~2](1),该簇合物与PPh~3反应,可以得到另一个新的簇合物[MoOS~3Cu~2(PPh~3)~3(Ph)](2)。使用Z-扫描方法测试这两个化合物的三阶非线性光学性质,发现它们都有较强的非线性光学吸收性质,非线性光学吸收系数分别是1.5×10^-^1^1mW^-^1和3.3×10^-^1^0mW^-^1。     

两个新颖原子簇化合物的合成及三价非线性光学吸收性质

通过低热固相反应,我们合成了蝶型簇合物[MoOS~3Cu~2(PPh~3)~2(Py)~2](1),该簇合物与PPh~3反应,可以得到另一个新的簇合物[MoOS~3Cu~2(PPh~3)~3(Ph)](2)。使用Z-扫描方法测试这两个化合物的三阶非线性光学性质,发现它们都有较强的非线性光学吸收性质,非线性光学吸收系数分别是1.5×10^-^1^1mW^-^1和3.3×10^-^1^0mW^-^1。     

二茂铁亚甲基三氮唑配合物的合成、晶体结构及性能研究

以二茂铁亚甲基三氮唑为配体,通过与金属离子的自组装得到了两个新的二茂铁基功能配合物：[Cd(tmf)2(SCN)2]n (1) 和 [Ni(tmf)4(SCN)2] (2) (tmf =二茂铁亚甲基三氮唑)。其中,配合物1呈一维链状结构;配合物2是一个通过氢键作用而形成的二维超分子。三阶非线性光学性质测试结果表明,配合物1（n2 = 2.11 × 10-11 esu）和2（n2 = 1.92 × 10-11 esu）的三阶非线性光学折射效应与配体tmf（n2 = 2.49 ×10-11 esu）接近,说明配合物1和2的三阶非线性光学性质主要受配体控制。循环伏安法(CV)测试结果显示,这两个配合物在电极上的氧化还原过程是受扩散控制的。计时电流法(CA)和计时电量法(CC)测得配合物1的扩散系数比配合物2的扩散系数小。     

含C16长碳链1，2－邻二萘醌－2－肟钌（Ⅱ）配合物的合成

通过三种构型的1，2－邻二萘醌－2－肟（2－nqo)钌（Ⅱ）羰基配合物trans, cis－（Ru(2-nqo)2(CO)2](1){(trans-NO,cis-O},cis-,trans-[Ru(2-nqo)2(CO)2] (2){cis-NO,trans-O}及cis,-cis-[Ru(2-nqo)2(CO)2](3){(cis-NO,cis-O)}的去羰 基取代反应，合成了含C16长碳链2-nqo钌（Ⅱ）配合物trans-,cis-[Ru(2-nqo)2 (CO)(spy)](4),cis-,trans-(Ru(2-nqo)2(CO)(spy)(5),cis-,cis-[Ru(2-nqo)2 (CO)(spy)](6)及trans-,trans-(Ru(2-nqo)2(spy)2](7){(trans-NO,trans-O)}。 对其进行了红外、紫外－可见质谱及核磁人振测试，并利用^1H-^1H偶合二维核磁 技术对核磁共振峰进行了指认。     

含NS和NNSS供电子原子的钌(Ⅱ)羰基配合物

通过[RuHCl(CO)(PPh₃)₂(B)] (B=PPh₃, 吡啶 (py), 哌啶 (pip), 吗啉 (morph))与适当的席夫碱按1∶1的物质的量的比反应，合成了二齿和四齿席夫碱钌(Ⅱ)配合物。所用席夫碱配体通过S-苄基二硫代肼基甲酸酯与2,3-丁二酮(物质的量的比分别为1∶1和1∶2)的缩合反应制得。通过元素分析和多种物理化学方法对钌(Ⅱ)配合物和其席夫碱配体进行了表征。钌(Ⅱ)配合物为六配位的反磁性物质。用三种细菌对席夫碱配体及其钌(Ⅱ)配合物的抗微生物活性进行了筛选试验。     

含Cu咪唑桥联异多核配合物的合成、表征及ESR研究

用具有低自旋d^6构型的[(NH3)5MIm]^2^+, [(en)2Co(Im)2]^+(M=Co, Rh; Im^-为咪唑基)为配体与配位未饱和的含Cu单核配合物作用, 定向合成了八种新的咪唑桥联含Cu异双核、异三核和异五核配合物。对它们进行了元素分析、差热失重分析、摩尔电导测定及反射光谱研究, 确证了配合物的组成及分子中咪唑桥的存在, 通过对各配合物的ESR谱测定, 得到了它们的自旋Hamilton参数和键参数, 讨论了配合物的成键性质。     

配体的空间构型及疏水性对钌（Ⅱ）多吡啶配合物与DNA作用的影响

合成了4－氰基苯基咪唑并[5,6-f]邻菲咯啉（CYIP）和2－羧基苯基咪唑并[5, 6-f]邻菲咯啉（COIP）两种新配体及它们的钌混配配合物[Ru(bpy)2CYIP](ClO4)2 ·H2O（Rul）（bpy=2,2′-联吡啶），[Ru(phen)2CYIP](ClO4)2·H2O(Ru2) (phen=1,10-邻菲咯啉），[Ru(bpy)2COIP](ClO4)2·3H2O(Ru3)和[Ru(phen)2COIP] (ClO4)2·H2O(Ru4)，并用红外光谱、紫外光谱、核磁和质谱对它们进行了表征。 通过循环伏安法研究了这些配合物的电化学性质。采用电子吸收光谱、稳态荧光、 圆二色谱和粘度测定研究了配合物与小牛胸腺DNA的相互作用。结果表明配合物 Rul和Ru2通过CYIP配体以插入的方式与DNA结合，而配合物Ru3和Ru4则通过COIP配 体以部分插入的方式与DNA结合。     

钌铁双核配合物的合成及猝灭[Ru(bpy)~3]^2^+发光过程研究

合成了含二氮芴和联吡啶等配体的一系列新型钌铁双核配合物:[(C~1~0H~6N~2)C=N-N=CR-Fc)Ru(bpy)~2]·(PF~6)~2,[(C~1~0H~6N~2)C=N--C~6H~4-N=CR-Fc)Ru(bpy)~2]·(PF~6)~2,[(C~1~0H~6N~2)C=N-C~6H~4-C~6H~4-N=CR-Fc)Ru(bpy)~2]·(PF~6)~2,并对其进行了光谱表征,通过对该类配合物的循环伏安和发光光谱研究,讨论其激发态的氧化还原性和对[Ru(bpy)~3]^2^+发光过程的猝灭作用.研究表明猝灭过程为扩散控制的双分子交换能量传递     

某些过渡金属钌配合物非线性光学性能的从头算和密度泛函理论研究

实验发现金属钌的某些配合物具有大的非线性光学性能。我们的理论研究表明 金属钌配合物[Ru(NH_3)_4L~DL~A]~(n+) (n = 2，3；L~D，L~A =吡啶衍生物配体) 的非线性光学性能取决于推电子基团L~D的给电子能力以及拉电子基团L~A的受电子 能力，L~D和L~A的推拉电子越强越有利于提高配合物的二阶非线性光学系数β，因 此带正电荷的L~A能大幅度提高β值。虽然增加共轭体系的长度有利于提高β值， 但在Ru的配合中，吡啶环间或吡淀环与苯环间不一定要保持共面也会有大的β值。 DFT和ab initio方法的计算结果对比表明，对于含过渡金属Ru的化合物，在HF水平 上难以得到满意的结论，由从头算有限场方法计算得到的β值偏小，而用TDDFT方 法能得到可与实验值符合较好的结果。     

单核和双核钌配合物在铟锡氧化物电极上的电化学行为及对双酚A的催化氧化

本文应用循环伏安法和微分脉冲伏安法研究了两种新型单、双核多吡啶钌(Ⅱ)配合物在铟锡氧化物(ITO)电极上的电化学行为及对双酚A(BPA)的催化氧化。研究结果表明,单、双核配合物在ITO电极上均出现两个归属为中心离子和亚胺基的氧化波,双核配合物的峰电流约为单核的2倍,表现为通过桥联配体在两中心离子间的电子转移速度较其与电极间的大。同时,两种配合物对BPA的氧化呈现相近的催化氧化活性。此外,讨论了pH值对单、双核钌配合物电化学行为的影响,比较分析了它们对BPA的催化氧化过程。     

二(μ-叠氮)二[N,N'-二(2-吡啶甲基)乙二胺]合二镍(Ⅱ)配 合物的结构与磁性

合成并通过元素分析、红外光谱、电子光谱等方法表征了叠氮桥联的双核配合物[Ni2(bispicen)2(μ-N3)2](ClO4)2[bispicen=N,N'-二(2-吡啶甲基)乙二胺].用单晶X射线衍射技术测定了配合物的晶体结构,晶体属正交晶系,P212121空间群,镍(Ⅱ)离子处于变形八面体配位环境,并采取cis-α构型,两个以μ-1,3桥联方式配位的叠氮离子之间呈罕见的交错式非平面排列。变温磁化率测定表明配合物两个镍(Ⅱ)离子之间存在反铁磁相互作用,基于H^=-2JS1^S2^的磁性分析表明磁交换积分J=-28.1cm^-1。     

金属桥联双二茂铁配合物的结构与三阶非线性光学性质研究

三种金属桥联双二茂铁的三核配合物的合成、结构、电化学及三阶非线性光学性质,通过四圆X射线衍射测定,确定了铜配合物的晶体结构。铜配合物为高度畸变的平面四边形构型。双二茂铁处于顺式结构,这种结构由茂环间的π-π相互作用而变得稳定。研究表明,它们的结构、电化学性质及三阶非线性光学性质三者有密切的内在联系。平面型金属配合物桥联双二茂铁体系中电子离域程度高,在电化学上表现为两步连续单电子氧化过程,其三阶非线性光学效应较强,变形四面体型铜配合物桥联双二茂铁只有一个氧化还原过程,其三阶效应也较低。     

钌(Ⅱ)多吡啶配合物光断裂DNA的实验研究

研究了一系列钌(Ⅱ)多吡啶配合物对pBR 322DNA的光断裂作用,并与光谱法和粘度法的研究结果进行了对比．实验结果表明,钌(Ⅱ)多吡啶配合物光断裂DNA的能力不仅与配合物与DNA相互作用的结合模式和结合强度有关,还与配合物自身的电子结构有关;钌(Ⅱ)多吡啶配合物对DNA的光断裂存在立体选择性;其断裂机理是激发态的配合物与溶液中的氧分子发生能量转移生成单线态氧活性氧化物种,将鸟嘌呤碱基氧化而导致DNA断裂．本研究对于遗传工程中的化学核酸酶以及以DNA为靶标的药物设计有重要的意义．     

二(μ-叠氮)二[N,N'-二(2-吡啶甲基)乙二胺]合二镍(Ⅱ)配 合物的结构与磁性

合成并通过元素分析、红外光谱、电子光谱等方法表征了叠氮桥联的双核配合物[Ni2(bispicen)2(μ-N3)2](ClO4)2[bispicen=N,N'-二(2-吡啶甲基)乙二胺].用单晶X射线衍射技术测定了配合物的晶体结构,晶体属正交晶系,P212121空间群,镍(Ⅱ)离子处于变形八面体配位环境,并采取cis-α构型,两个以μ-1,3桥联方式配位的叠氮离子之间呈罕见的交错式非平面排列。变温磁化率测定表明配合物两个镍(Ⅱ)离子之间存在反铁磁相互作用,基于H^=-2JS1^S2^的磁性分析表明磁交换积分J=-28.1cm^-1。