双核钌配合物中金属间相互作用的电化学研究

应用循环伏安、循环交流伏安和微分电容测定等电化学方法研究了由 2 ,2一联吡啶(bpy)和桥联配体 1,4_二 [2_咪唑并 [4 ,5_f]邻菲咯啉 ]苯 (DIPB)或 1,4_二 [2_脱氢咪唑并 [4,5_f]邻菲咯啉 ]苯 (DIPB_2H)所形成的对称双核钌配合物 (Ru2 :(bpy) 2 Ru(DIPB)Ru(bpy) 2 (ClO4 ) 4 和Ru2_2H :(bpy) 2 Ru(DIPB_2H)Ru(bpy) 2 (ClO4 ) 2 )在铂电极上的电化学性质以及金属间的相互作用 .研究结果表明 ,在 0 .1mol/L高氯酸四丁基铵 (TBAP)的乙腈溶液中 ,中心离子在循环伏安图上均呈现 1对可逆的 2电子氧化还原波 ,电位也几乎不变 ,其所对应的配位阳离子的扩散系数分别为 3.50×10 - 6 cm2 /s和 3.94× 10 - 6 cm2 /s.循环交流伏安和微分电容测定研究发现 ,桥联配体去质子化后 ,中心离子间的电子相互作用增强     

三个单核钌配合物的合成、表征及抗肿瘤活性（英文）

对3种单核钌配合物[Ru(bpy)_2(paH)]PF_6(1),[Ru(dmb)_2(paH)]PF_6(2),[Ru(phen)_2(paH)]PF_6(3)(bpy=2,2'-联吡啶,dmb=4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶,phen=菲咯啉,paH=2-吡啶甲酸)进行合成,并通过元素分析、红外、核磁和电喷雾质谱对其进行表征。此外,对配合物进行了光谱学和电化学测试,电化学实验表明1~3在0.7-1.0 V范围内均有1个氧化还原峰,说明钌中心发生了氧化还原反应。最后通过MTT法(MTT为3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐)对配合物进行了体外细胞毒性实验,结果表明:1~3对人乳腺癌细胞、胃癌细胞和肺癌细胞都表现出浓度依赖性,即随着配合物浓度的逐渐增大,细胞的存活率逐渐降低。值得注意的是2对乳腺癌细胞表现出非常明显的抑制作用(IC_(50)=2.85μmol·L~(-1))。     

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     

钌(Ⅱ)多吡啶配合物与DNA相互作用的光切割与荧光性质研究

利用琼脂糖凝胶电泳法研究了钌(Ⅱ)多吡啶配位物[Ru(bpy)2(ODCIP)]2+(bpy:2,2'-联吡啶,ODCIP:含多个配位中心的多吡啶配体,3,4-二氯基-咪唑并[4,5-f][1,10]邻菲咯啉)对pBR322质粒DNA的光切割作用及其可能机理,并运用紫外可见吸收光谱、荧光光谱和琼脂糖凝胶电泳法研究了[Ru(bpy)2(ODCIP)]2+与Zn2+配位后与DNA的光谱性质和光切割作用.结果表明[Ru(bpy)2(ODCIP)]2+对DNA有较好的光切割作用,其机理可能是产生了超氧阴离子自由基和单线态氧.[Ru(bpy)2(ODCIP)]2+与Zn2+配位可能形成的双核配位物[Ru(bpy)2(ODCIP)Zn]4+与DNA也能进行插入结合,对DNA的光切割效果并没有明显增强。     

基于二甲基苯并联咪唑的钌(Ⅱ)多吡啶配合物的合成、光谱和电化学性质（英文）

合成了一组钌多吡啶化合物[Ru(bpy))2(DMBbimH_x)]~(y+)(bpy=2,2′-联吡啶,DMBbimH2=7,7′-二甲基-2,2′-苯并联咪唑,1-A:x=2;y=2;1-B:x=1,y=1;1-C:x=0,y=0)并测试了它们的核磁氢谱、紫外吸收和电化学性质。随着DMBbimHx配体逐个脱去质子,配合物的光谱和电化学性质发生明显的变化。有趣的是,脱去一个质子的配合物1-B在不同极性的二氯甲烷和乙腈中的电化学性质呈现明显的差异:在二氯甲烷中,单核的1-B却能发生两步氧化,这是因为在弱极性的溶剂中,[Ru(bpy)_2(DMBbimH)]+阳离子通过氢键结合形成二聚体,[Ru(bpy)_2(DMBbimH)]+阳离子间存在质子耦合电子传递现象。在1-B的二氯甲烷溶液中得到了化合物[Ru(bpy)_2(DMBbimH)]PF_6·2CH2Cl_2(2)的单晶。晶体结构分析表明[Ru(bpy)_2(DMBbimH)]+阳离子确实通过氢键结合形成二聚体,这与电化学测试的结果一致。而在极性较大的乙腈中,氢键二聚体不能稳定存在,在循环伏安曲线上只有一个峰存在。     

一种新型多吡啶钌配合物的合成及其太阳光谱响应特性

以二茂铁和2-吡啶甲酰胺为原料,经偶联、氧化、溴乙酰化及环合反应制备了一种新型的二茂铁噻唑衍生物4-二茂铁-2-(2-吡啶)基噻唑(2-FPT);以2-FPT为第一配体,2,2'-联吡啶-4,4'-二甲酸(dcbpy)为第二配体,与二异苯丙基氯化钌进行配位,合成了一种新型的光敏化染料Ru(dcbpy)2(2-FPT)(...     

钌（Ⅱ）多吡啶配合物的合成、荧光性质及与脱氧核糖核酸DNA的作用机制研究

设计合成含多个配位中心的多吡啶配体ODCIP(3,4-二氯基苯并咪唑并[4,5-f][1,10]邻菲咯啉)及其钌(Ⅱ)多吡啶配合物[Ru(bpy)2ODCIP]2 .运用元素分析、红外光谱、核磁谱和质谱对配体及配合物进行结构表征.利用紫外吸收光谱、荧光光谱和粘度法研究了[Ru(bpy)2ODCIP]2 与DNA(脱氧核糖核酸)的作用机制、与Co2 配位后与DNA的作用机制及其荧光变化情况.结果表明[Ru(bpy)2ODCIP]2 与DNA通过部分插入模式作用,[Ru(bpy)2ODCIP]2 与Co2 配位形成的双核配合物[Ru(bpy)2(ODCIP)Co]4 也能与DNA插入结合.进一步利用稳态荧光发射光谱、荧光淬灭实验等方法研究了单核配合物[Ru(bpy)2ODCIP]2 和双核配合物[Ru(bpy)2(ODCIP)Co]4 的荧光性质.     

双核钌(II)多吡啶配合物与酵母RNA的相互作用研究

用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱滴定、稳态荧光淬灭和反向盐滴定实验研究了双核钌(II)配合物[(bpy)2Ru(ebipcH2)Ru(bpy)2](ClO4)4 {bpy=2,2'-联吡啶; ebipcH2=N-乙基-4,7-二(咪唑-[4,5-f]-(1,10-邻菲啰啉)-2-基)咔唑}与酵母RNA 的相互作用. 结果表明该双核配合物以插入方式与酵母RNA 作用, 在生理盐浓度下(≈150 mmol/L NaCl)该配合物与RNA 的相互作用明显强于DNA.     

壳聚糖/凹凸棒土固定联吡啶钌修饰电极的电化学发光行为

以壳聚糖/凹凸棒土用离子交换将联吡啶钉成功地固定于玻碳电极表面.研究了固定化钉联吡啶的电化学以及电化学发光性质.电化学研究表明,被固定的联吡啶钉保持良好的电化学活性,壳聚糖/凹凸棒土固定Ru(bpy)32 的循环伏安曲线在1 187 mV和1 043 mV出现一对氧化还原峰.研究了固定化联吡啶钌的电化学发光行为,此修饰电极对草酸电化学发光响应较快.     

DHP促进[Ru(bpy)_3]~(2+)介导鸟嘌呤的氧化

应用循环伏安法和微分脉冲伏安法研究了ITO电极上双十六烷基磷酸盐(DHP)和多壁碳纳米管(MWNTs)对[Ru(bpy)3]2+(bpy=2,2′-联吡啶)介导鸟嘌呤氧化的影响.结果表明,[Ru(bpy)3]2+能够介导鸟嘌呤氧化.在0.01至0.15 mmol.L-1DHP浓度范围内,[Ru(bpy)3]2+介导鸟嘌呤氧化峰电流随DHP浓度的增大而增大,阳离子表面活性剂HTAC则起抑制作用.讨论了DHP参与[Ru(bpy)3]2+介导鸟嘌呤氧化的可能电极过程机理.     

联吡啶钌/氮掺杂石墨烯/Nafion复合修饰电极电化学分析盐酸异丙嗪的研究

本文采用电化学性能独特的联吡啶钌(Ru(bpy)32+)、氮掺杂石墨烯(NG)和Nafion膜构建了一种新型的盐酸异丙嗪电化学传感器。采用红外光谱和扫描电子显微镜对氮掺杂石墨烯的形貌进行了表征。在Nafion膜中添加导电性好、比表面积大的氮掺杂石墨烯可以增加电子传递速度并且可以防止联吡啶钌扩散到Nafion膜的非电活性区域而增加电极使用寿命。在p H 7.0的磷酸盐缓冲溶液中,盐酸异丙嗪在Ru(bpy)32+/NG/Nafion修饰电极上的循环伏安曲线表明,与单一的裸玻碳电极、Ru(bpy)32+/Nafion修饰电极以及NG/Nafion修饰电极相比,该修饰电极使盐酸异丙嗪得氧化峰电流显著增加,而峰电位明显负移,表明采用Ru(bpy)32+/NG/Nafion膜制备的复合修饰电极对盐酸异丙嗪呈现出较强的电化学催化作用。优化实验条件后,发现在1.0×10-6mol·L-1~1.0×10-4mol·L-1.浓度范围内,盐酸异丙嗪的氧化峰电流与其浓度呈良好的线性关系,检测限为3.6×10-7mol·L-1。而且该电极的重现性、稳定性和选择性良好,采用标准加入法可成功用于商业盐酸异丙嗪注射液中盐酸异丙嗪的测定。     

钌(II)多吡啶配合物的合成、荧光性质及与脱氧核糖核酸DNA的 作用机制研究

设计合成含多个配位中心的多吡啶配体ODCIP (3,4-二氯基苯并咪唑并[4,5-f][1,10]邻菲咯啉)及其钌(II)多吡啶配合物[Ru(bpy)2ODCIP]2＋. 运用元素分析、红外光谱、核磁谱和质谱对配体及配合物进行结构表征. 利用紫外吸收光谱、荧光光谱和粘度法研究了[Ru(bpy)2ODCIP]2＋与DNA(脱氧核糖核酸)的作用机制、与Co2＋配位后与DNA的作用机制及其荧光变化情况. 结果表明[Ru(bpy)2ODCIP]2＋与DNA通过部分插入模式作用, [Ru(bpy)2ODCIP]2＋与Co2＋配位形成的双核配合物[Ru(bpy)2(ODCIP)Co]4＋也能与DNA插入结合. 进一步利用稳态荧光发射光谱、荧光淬灭实验等方法研究了单核配合物[Ru(bpy)2ODCIP]2＋和双核配合物[Ru(bpy)2(ODCIP)Co]4＋的荧光性质.     

1-氯-2-甲酰基乙烯基二茂铁与钌乙烯基吡啶配合物的电化学共聚

利用与钌乙烯基吡啶配合物[Ru(bpy)(vpy)_2](PF_6)_2 (1) (bpy = 2,2'- bipyridine, vpy=4-vinylpyridine)的电化学共聚,加速了1-氯-2甲酰基乙烯基二 茂铁（CFVF）（2）的电化学聚合速度,制备了具有Fc~+/Fc和Ru~(3+)/Ru~(2+)电 化学响应的1～2共聚膜。探讨了共聚膜对酚类电化学氧化的催化活性和邻二硝基苯 （ONB）在膜上的氧化还原反应。     

双核钌(II)多吡啶配合物与酵母RNA的相互作用研究

用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱滴定、稳态荧光淬灭和反向盐滴定实验研究了双核钌(II)配合物[(bpy)₂Ru(ebipcH₂)Ru(bpy)₂](ClO₄)₄ {bpy＝2,2'-联吡啶; ebipcH₂＝N-乙基-4,7-二(咪唑-[4,5-f]-(1,10-邻菲啰啉)-2-基)咔唑}与酵母RNA的相互作用. 结果表明该双核配合物以插入方式与酵母RNA作用, 在生理盐浓度下(≈150 mmol/L NaCl)该配合物与RNA的相互作用明显强于DNA.     

基于Ru-bda双核钌催化剂的可见光驱动水氧化

开发高效水氧化催化剂对于太阳能分解水制氢和 CO2还原都具有重要意义. 我们之前的研究表明, 基于 Ru-bda(bda= 2,2'-联吡啶-6,6'-二羧酸) 单体的双核钌催化剂在以 (NH4)2Ce(NO3)6为氧化剂的化学法水氧化反应中表现出良好的催化性能, 比相同条件下单核钌催化剂的活性高出一个数量级. 然而, 该类双核钌催化剂的光催化水氧化性能尚未被系统研究.因此我们考察了以丙烷桥双核钌配合物为催化剂、[Ru(bpy)3]Cl2为光敏剂、Na2S2O8为电子牺牲体组成的三组分体系的光催化性能, 并和相应的单核钌催化剂进行了对比, 同时考察了溶液中乙腈的含量对单、双核钌分子催化剂光催化产氧性能和产氧机理的影响.实验结果表明, 无论是单核还是双核钌催化剂, 其催化活性与乙腈在磷酸缓冲溶液中的比例密切相关. 乙腈的含量不仅影响了水氧化的驱动力, 而且影响 O-O 的形成机理, 改变反应的动力学和反应速率. 单、双核钌催化剂的活性都随着乙腈比例的增加而增加, 然而双核钌催化剂在低乙腈含量的缓冲溶液中展现优于单核钌催化剂的光催化性能; 而在高乙腈含量的缓冲溶液中, 双核钌催化剂和单核钌催化剂的光催化性能趋于相当. 在最优化条件 (60% 乙腈) 下, 双核钌的光催化产氧 TON 值达到 638, 在 450 nm 的光量子效率达到 77%. 我们还发现, 当乙腈浓度较低时, 单核钌催化剂 Ru-bda 催化的水氧化反应为二级动力学; 当乙腈浓度较高时, 该催化剂在反应中表现为一级动力学. 从而推测 O-O 键的形成机制由双分子自由基耦合转变成单分子亲核进攻, 也解释了为什么高乙腈含量下单核和双核钌催化剂的活性差别不大. 本研究所展示的 Ru-bda 的溶剂效应可能同样适用于电化学和光电化学水氧化, 对深入理解和设计高效太阳能分解水器件具有重要意义.     

一个新型钌(Ⅱ)配合物对F~-的双重光谱识别

采用紫外-可见光谱和荧光光谱滴定方法研究了钌(Ⅱ)配合物[Ru(bpy)(H2iip)2](ClO4)2[bpy=2,2'-联吡啶,H2iip=2-吲哚基-咪唑并[4,5-f][1,10]-邻菲罗啉]在DMSO溶液中对卤素离子的识别性质.结果表明该配合物能比色和荧光双重光谱高选择性识别F-.     

两亲型多吡啶钌(II)染料的合成及其在染料敏化太阳电池中的应用

合成了两亲型多吡啶钌(II)配合物：顺式-二异硫氰根(4,4'-二叔丁基-2,2’-联吡啶)(4,4’-二羧酸-2,2’-联吡啶)合钌(II)(K005)，并用循环伏安法、核磁共振氢谱、紫外－可见吸收光谱、傅立叶变换红外光谱等对其进行了表征。该配合物在537和418 nm处有强的金属－配体电荷转移吸收带，可以在很宽带光谱范围内对纳米二氧化钛薄膜进行敏化。对K005染料的光物理和光化学性能和著名的N3染料和两亲型染料Z907进行了对比。通过循环伏安测试，观察到了一对可逆氧化还原电对，其阳极峰电位和阴极峰电位差0.08 V，半波电位为0.725 V(相对于饱和甘汞电极)，这个电对归属于RuII/III的氧化还原。这个配合物成功用作染料敏化太阳电池的敏化剂，在未对二氧化钛薄膜和电解质进行优化时，在AM 1.5，100 mW cm-2的太阳辐照下，获得了3.72%的光电转换效率。     

基于Ru-bda双核钌催化剂的可见光驱动水氧化（英文）

开发高效水氧化催化剂对于太阳能分解水制氢和CO_2还原都具有重要意义.我们之前的研究表明,基于Ru-bda(bda=2,2'-联吡啶-6,6'-二羧酸)单体的双核钌催化剂在以(NH4)2Ce(NO3)6为氧化剂的化学法水氧化反应中表现出良好的催化性能,比相同条件下单核钌催化剂的活性高出一个数量级.然而,该类双核钌催化剂的光催化水氧化性能尚未被系统研究.因此我们考察了以丙烷桥双核钌配合物为催化剂、[Ru(bpy)3]Cl2为光敏剂、Na2S2O8为电子牺牲体组成的三组分体系的光催化性能,并和相应的单核钌催化剂进行了对比,同时考察了溶液中乙腈的含量对单、双核钌分子催化剂光催化产氧性能和产氧机理的影响.实验结果表明,无论是单核还是双核钌催化剂,其催化活性与乙腈在磷酸缓冲溶液中的比例密切相关.乙腈的含量不仅影响了水氧化的驱动力,而且影响O-O的形成机理,改变反应的动力学和反应速率.单、双核钌催化剂的活性都随着乙腈比例的增加而增加,然而双核钌催化剂在低乙腈含量的缓冲溶液中展现优于单核钌催化剂的光催化性能;而在高乙腈含量的缓冲溶液中,双核钌催化剂和单核钌催化剂的光催化性能趋于相当.在最优化条件(60%乙腈)下,双核钌的光催化产氧TON值达到638,在450 nm的光量子效率达到77%.我们还发现,当乙腈浓度较低时,单核钌催化剂Ru-bda催化的水氧化反应为二级动力学;当乙腈浓度较高时,该催化剂在反应中表现为一级动力学.从而推测O-O键的形成机制由双分子自由基耦合转变成单分子亲核进攻,也解释了为什么高乙腈含量下单核和双核钌催化剂的活性差别不大.本研究所展示的Ru-bda的溶剂效应可能同样适用于电化学和光电化学水氧化,对深入理解和设计高效太阳能分解水器件具有重要意义.     

咪唑-多联吡啶钌配合物的合成、晶体结构和性能研究

以多联吡啶类配体取代咪唑3-位,合成了2个配体,进而得到了2个钌配合物[Ru(tpy-PhCH2-Im-Naph)2](PF6)4(C1)和[Ru(2,2′-bpy)2(2,2′-bpy-(CH2-Im-CH3)2)](PF6)4(C2)(tpy=2,2′:6′,2″-三联吡啶,bpy=2,2′-联吡啶,Im=咪唑,Naph=5,7-二甲基-1,8-萘啶),通过核磁、质谱、元素分析,紫外、荧光等对这些化合物进行了表征,经X-射线晶体衍射分析确定了配合物C1的晶体结构。结构解析表明:配合物C1是离子型化合物,沿c轴方向堆积成规律的孔洞状。电化学性质测试揭示了氧化还原是一个单电子可逆的过程,对应的可逆对为Ru(Ⅲ)/Ru(Ⅱ),E1/2分别为1.26和1.32 V。C1和C2与CO2的加合物的红外光谱测试表明,这些化合物在碱的作用下能形成碳卡宾,可与CO2结合。     

甲醇-联吡啶钌(II)体系的电致化学发光研究

研究了碱性溶液中甲醇-联吡啶钌(II)[Ru(bpy)3^2^+]的电致化学发光行为。在玻碳电极上甲醇于+1.28V(vs.Ag/AgCl)处被氧化为甲氧基离子(CH3O.), 该自由基离子发生歧化反应, 生成激发态的甲醛(HCHO), 发出波长为545nm的光。另一方面当体系含有少量的Ru(bpy)3^2^+时会得到较强的发光信号, 发光波长为608nm, 该发光起因于在甲醇的氧化电位下, Ru(bpy)3^2^+被氧化成Ru(bpy)3^3^+, CH3O.与Ru(bpy)3^3^+反应, 生成激发态的Ru(bpy)3^2^+而发光。