铂-钴双核配合物:合成、光物理性质及可见光驱动分解水制氢

合成了一种铂钴双核配合物, [Pt(^tBu₃tpy)([C≡C-C₆H₄N])-Co(dmgH)₂PyCl, (5)](^tBu₃tpy为4, 4′, 4″-叔丁基-2,2″6′, 2″三联吡啶, C₆H₄N为吡啶基, dmgH为丁二酮肟, Py为吡啶), 并研究其光物理和光化学性质。通过对配合物进行紫外、荧光光谱表征, 表明该铂配合物在可见光区显示金属到配体电荷转移(MLCT)的特点及钴配合物猝灭其发光的性质。在电子给体三乙醇胺(TEOA)存在下, 这种双核配合物可实现光驱动分解水产氢, 光催化产氢性质受很多因素影响, 比如pH值, 溶剂等。通过质谱和紫外光谱表征表明这种双金属核分子催化剂不稳定, 铂光敏剂和钴催化剂会在光照过程会分离。     

4′-(二茂铁基)-2,2′∶6′,2″-三联吡啶钴(Ⅱ)配合物混合价态的电荷转移

设计合成了4′-(二茂铁基)-2,2′∶6′,2″-三联吡啶钴(Ⅱ)配合物1以及参比配合物4′-(4-甲苯基)-2,2′∶6′,2″-三联吡啶钴(Ⅱ)配合物2和2,2′∶6′,2″-三联吡啶钴(Ⅱ)配合物3,配合物1中二茂铁基给电子基团的引入使其在可见光区的吸收明显增强,并在部分氧化时呈现混合价态的电荷转移(MVCT)吸收.     

面式、经式异构体的钴-氨基硫脲配合物作为催化剂应用于可见光催化分解水产氢（英文）

近年来,作为替代贵金属铂催化剂的铁、钴和镍等非贵金属配合物分子催化剂,由于合成容易、结构调控方便以及具有良好的催化活性等特点,成为均相光催化分解水产氢领域的研究热点.其中,钴配合物具有结构简单、成本低廉、容易合成以及具有理想的氧化还原电位等优势,更是光催化分解水产氢领域的优先研究对象.由于稳定性及溶解度的问题,在已报道的研究工作中,大部分钴配合物测试环境均在有机溶剂或有机溶剂/水混合溶剂中.因此,寻找水溶性良好的钴配合物催化剂成为了目前的均相光催化分解水产氢领域的研究焦点之一.在此之前,氨基硫脲配合物已经广泛用于生物和制药等研究,例如:抗氧化、抗菌以及抗病毒等领域.而在人工光合产氢领域采用氨基硫脲配合物作为催化剂的例子则比较罕见.在该项研究中,我们报道了一对水溶性较好(40 mg mL~(–1),20°C)且具有几何异构特征的八面体钴-氨基硫脲配合物作为光、电催化质子还原产氢的分子催化剂.这对几何异构体分别为:面式异构体[Co(Htsc)_3]Cl_3·3H_2O(C1,Htsc=氨基硫脲配体)和经式异构体[Co(Htsc)_3]Cl_3·4H_2O(C2).我们将几何异构体C1和C2作为水还原分子催化剂,与有机光敏剂荧光素一起构筑了不含贵金属成分的光催化分解水产氢体系.在三乙胺作为牺牲剂及纯水环境中,体系展现出了良好的光催化制氢性能.可见光照15 h后,体系产氢相对于催化剂的TON接近900.对比实验结果表明,具有这对几何异构的C1和C2具有相似的光催化产氢性能,暗示其催化机理的相似性.汞中毒实验结果表明,光催化分解水产氢过程中并没有钴纳米胶体形成,可以确定这是一个均相光催化分解水产氢体系.在纯水环境下,我们将C1和C2与传统的钴配合物(钴肟配合物:[Co(dmgH)_2pyCl](dmg H=丁二酮肟,py=吡啶);联吡啶钴配合物:[Co(bpy)_3Cl_2](bpy=2,2'-联吡啶))的催化活性进行对比.结果表明,催化剂C1和C2展现出了较强的光催化产氢活性.此外,电催化实验表明,在乙腈中且乙酸作为质子源的条件下,C1和C2具有相同的电催化活性,过电位接近640毫伏,催化转化频率(TOF)为每秒210.同时,在pH=7的磷酸盐缓冲溶液中,C1和C2也同样表现出对水分子的电催化产氢性能,过电势为560毫伏.这是当前第一例具有几何异构体的分子催化剂对光、电催化产氢体系影响的工作.     

含钒氧链阴离子的苯基三联吡啶钴配合物的合成、晶体结构及性质研究

利用水热反应合成一种新型含钒氧链阴离子的苯基三联吡啶钴配合物{[Co(PhTPY)2]V3O9.3H2O}n(PhTPY=4′-ph-2,2′∶6′,2″-terpyridine)。用元素分析、红外光谱和X-射线单晶衍射对其结构进行了表征,该配合物晶体属单斜晶系,C2/c空间群。同时测定了配合物的热稳定性、荧光性质和磁性质。     

2,2’-联嘧啶和二硫烯双核钴混配配合物的合成和晶体结构

以2,2′-联嘧啶(bpy)和马来二腈基阴离子(mnt)为配体合成了一个双核钴混配配合物(C4H9)4N2(Co(mnt)2)2(bpy)(1)(C56H78Co2N14S8)((C4H9)4N=tetrabutylammonium,mnt=maleonitriledithiolate and bpy=2,2′-bipyrimidyl),并用X-射线单晶衍射方法测定了该配合物的晶体结构:配合物属单斜晶系,P21/c空间群,a=2.368 2(2)nm,b=1.582 11(13)nm,c=1.873 85(16)nm,β=105.834(2)。此外,还对该配合物进行了热重(TGA)、紫外可见光谱(UV)、红外光谱(IR)、X-射线光电子能谱(XPS)、变温磁化率和电化学循环伏安(CVs)等性质的研究;数据表明相邻的金属钴离子之间存在反铁磁相互作用。     

4-(4-甲基-苯基)-6-苯基-2,2′-联吡啶铂(Ⅱ)光致产氢研究

本文以氯离子配位的4-(4-甲基-苯基)-6-苯基-2,2′-联吡啶铂(Ⅱ)配合物为光敏剂,Co(dmgH)2pyCl为催化剂,三乙醇胺(TEOA)为电子牺牲体,在pH为8.5的乙腈/水混合溶剂中构建了光致产氢体系.体系光照(λ>400nm)19h后产氢量达到1.8mL,反应的转换数(TON)达到804(vs.光敏剂).     

含空穴传输基团三联吡啶(2,2′:6′,2″-terpyridine)衍生物铕配合物的合成及发光性能研究

以2,2′∶6′,2″-三联吡啶(L1)为基础,通过引入不同的空穴传输基团合成了4′-咔唑基-2,2′∶6′,2″-三联吡啶(L2),4′-二苯基胺基-2,2′∶6′,2″-三联吡啶(L3),4′-二(4-叔丁基苯基)胺基-2,2′∶6′,2″-三联吡啶(L4),4′-(N-苯基-1-萘基)胺基-2,2′∶6′,2″-三联吡啶(L5),4′-(N-苯基-2-萘基)胺基-2,2′∶6′,2″-三联吡啶(L6)5个N,N,N-三齿中性配体,然后以三氟乙酰噻吩丙酮(HTTA)作为第一配体合成了6种铕配合物。在369~373 nm激发条件下,配合物都表现出铕离子5D0-7FJ(J=0,1,2,3,4)的特征发射。引入不同的空穴传输基团后,在铕离子的周围形成了"光吸收天线"(light-harvesting antenna),不仅扩大了配合物吸收光能的范围、增强了配合物的吸收强度,而且提高了配合物的光致发光性能。其中含有咔唑基团的配合物具有最强的发光强度和最长的激发态寿命。     

含吡咯基亚胺配体稀土铕配合物催化合成胍

以2-(2,4,6-Me3C6H2N=CH)C4H3NH为配体与铕配合物[(Me3Si)2N]3Eu(μ-Cl)Li(THF)3反应,合成了三价铕金属配合物[2-(2,4,6-Me3C6H2N=CH)C4H3N]3Eu(THF),以此配合物为催化剂催化芳胺与N,N’-二异丙基碳二亚胺反应,得到一系列胍产物,研究了反应时间、温度、催化剂用量和溶剂对催化反应的影响。结果表明:铕配合物具有良好的催化活性,以2%mol的催化剂用量、在THF中加热60℃反应8 h,得到高于80%产率的相应胍产物。     

基于三联吡啶/苯三羧酸类配体构筑的两个配合物的合成、结构和性质

基于H3tbtd、H3bbta和bpy配体在水热条件下合成了配位聚合物{[Co3(tbtd)2(bpy)2(H2O)]·5H2O}n(1)和配合物[Cd2(Hbbta)(bpy)3(C2O4)(H2O)](2)(H3tbtd=4?(2,4,6?三羧基苯基)?2,2′,6′,2″?三联吡啶,H3bbta=1?氟?2,4,6?苯三酸,bpy=2,2′?联吡啶),并用元素分析、红外光谱、X射线单晶衍射等对其进行了表征。配聚物1为二维网状结构,基于丰富的氢键作用扩展形成三维超分子网结构。配合物2为双核结构,相邻的双核结构通过吡啶环之间的π…π堆积作用和氢键作用扩展为二维超分子网状结构。配聚物1在紫外光照射下对染料甲基橙(MO)的降解具有光催化活性,对紫外光催化具有良好的稳定性。此外还研究了配合物2的荧光性质和配合物1~2的热稳定性。     

具有慢磁驰豫和发光性质的基于多胺酚配体的Dy(Ⅲ)和Zn/Ni-Dy(Ⅲ)配合物

合成了4个新的基于多胺酚配体的Dy(Ⅲ)和Zn/Ni-Dy(Ⅲ)配合物:[Dy(CH_3OCH3)L](1),[Dy2(μ-H2O)L2](2),[Zn2DyL2]ClO4·H2O(3)和[Ni2DyL2]ClO4·H2O (4)(H3L=N,N′,N″-三(3,5-二甲基-2-羟基苯酚)-1,4,7-三氮杂环壬烷)。X射线单晶衍射分析表明,配合物1和2分别为单核和双核Dy(Ⅲ)配合物,3和4为M-Dy(Ⅲ)-M三核配合物(M=Zn (3),Ni (4))。磁性测试表明,配合物1和2具有场诱导的慢磁弛豫行为,且2具有多个磁弛豫过程,配合物3和4中没有观察到明显的慢磁弛豫行为。荧光测试表明,配合物1~3具有Dy(Ⅲ)离子典型的窄带特征发射,由于Ni(Ⅱ)离子的荧光猝灭作用,配合物4没有明显的荧光产生。     

以取代三联吡啶及钒氧酸为配体的一维带状化合物[Co(DMPhTPY)V2O6]n的合成、晶体结构及性质研究

利用水热反应合成一种新型一维带状配位聚合物[Co(DMPhTPY)V2O6]n(DMPhTPY=6,6″-二甲基-4′-苯基-2,2′∶6′,2″-三联吡啶)。用元素分析、红外光谱和X-射线单晶衍射对其结构进行了表征,该配合物晶体属三斜晶系,P1空间群。同时测定了配合物的热稳定性、荧光性质和磁性质。结果表明,配合物具有较强的热稳定性,钴(Ⅱ)离子间存在反铁磁交换耦合相互作用。     

利用氧化加成反应合成双核铜(Ⅱ)配合物及其性质

室温下 ,在 2,4,6三甲基吡啶存在下 ,利用过氧化苯甲酰和金属铜粉的氧化加成反应制备了双核铜 ?配合物 [Cu(C6H5COO)2(C8H11N)]2(1),研究了配合物的物理化学和光谱学性质 ,配合物属单斜晶系 ,空间群为 P21/n,a=10.499(4)? ,b=10.666(6)? ,c=18.109(3)? ,β =92.92(2)° ,V=2025.2? 3,Z=2,Dc=1.398g· cm3,R=0.0676,Rw=0.0749。中心铜离子由桥式双齿苯甲酸根和 2,4,6三甲基吡啶配位形成二聚双核配合物。     

二乙酰丙酮和2,2′-联吡啶的双核钯(Ⅱ)配合物的合成与结构表征

以二氯化钯、联吡啶(bpy)、二乙酰丙酮合成了双核钯(Ⅱ)的新型固态三元配合物[{Pd(C10H8N2)}2(C10H12O4)][PF6]2,用元素分析、电导率、氢核磁共振谱、电喷雾质谱、红外光谱、电子光谱和荧光光谱对其进行了表征,确定了配合物的组成.利用热重-微分热重法(TG/DTG)讨论了配合物在氮气气氛中的热分解行为.结果表明:该配合物属于低自旋的平面正方形,配合物中离域π键和螯合环的形成使Pd-O和Pd-N键加强,配合物很稳定.     

金配合物[Au(C≡C-4-LNO2)(PPh3)二阶非线性光学性质的理论研究

用含时密度泛函理论组合态求和方法研究实验合成的金配合物[Au(C≡C-4-LNO2)(PPh3),L=—C6H4(1),—C5H3N(2)]和自行设计的金配合物[Au(C≡C-4-C4H2N2NO2)(PPh3)L=—C4H2N2](3)的非线性光学性质.计算结果表明,3个配合物的二阶非线性性质变化规律为β1<β2<β3,与芳香性的变化规律正好相反.3个配合物的频率色散理论计算结果与实验观测值不符,暗示着晶体合成时的晶胞排列方式是影响体系宏观NLO性质的关键因素之一.     

基于两个取代四甲基环戊二烯基配体的金属羰基化合物的合成及晶体结构(英文)

配体[C5Me4HR][R=4-Br Ph(1),(Me C5H3N)CH2(2)]分别与Mo(CO)6,Ru3(CO)12和Fe(CO)5在二甲苯中加热回流,得到了6个双核配合物trans-[η5-C5Me4R]2Mo2(CO)6(3,4),trans-[(η5-C5Me4R)Ru(CO)(μ-CO)]2(5,6)和trans-[η5-(C5Me4R)Fe(CO)(μ-CO)]2(7,8)。通过元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱对配合物的结构进行了表征,并用X-射线单晶衍射法测定了配合物3,5,6和8的结构。     

环糊精与烷基钴配合物分子识别作用的DFT研究

用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法对Costa型烷基钴配合物[n-C6H13Co(C11H19N4O2)·H2O]+(A)和烷基钴肟配合物n-C6H13Co(C8H14N4O4)·H2O(B)进行计算研究,探讨了环糊精对它们的分子识别作用与其电荷分布之间的关系.结果表明,由于A和B的轴向烷基都是中性的,而且它们的烷基均插入环糊精腔内,而使A或B与环糊精形成包结物,因此,在环糊精边上修饰负离子不能加强其对+1价的Costa型配合物的识别作用,平面配体的类型及电荷对分子识别影响也不大.     

三甲基膦支持的硒配位钴氢配合物的合成和性质

通过4-甲氧基苯硒酚和2-甲基苯硒酚分别与Co(PMe_3)_4反应生成了单核Co(Ⅱ)配合物[Co(4-MeOC_6H_4Se)_2-(PMe_3)_3](1)和双核Co(Ⅰ)配合物[Co(PMe_3)_2(SeC_6H_4-2-Me)]_2(2).配合物2与CO作用形成了配合物[Co(PMe_3)_2(CO)_2(SeC_6H_4-2-Me)](3).而苯硒酚与Co(PMe_3)_4反应制备了硒配位的钴氢配合物[mer-Co(H)(SePh)_2(PMe_3)_3](4)和双核Co(I)配合物[Co(PMe_3)_2(SePh)]_2(5).初步研究表明4对于醛和酮的硅氢化反应有一定的催化效果.配合物1,3和4的分子结构通过X射线衍射进行了证实.     

基于2,4,4′-联苯三羧酸及菲咯啉的锰(Ⅱ)和镍(Ⅱ)双核配合物的合成、晶体结构及磁性质（英文）

通过水热方法,用2,4,4′-联苯三羧酸(H3btc)和菲咯啉(phen)分别与Mn Cl2·4H2O和Ni Cl2·6H2O反应,合成了2个具有双核结构的配合物[Mn2(Hbtc)2(phen)4]·5H2O(1)和[Ni2(Hbtc)2(phen)4]·2H3btc·4H2O(2),并对其结构和磁性质进行了研究。结构分析结果表明2个配合物的晶体都属于三斜晶系,P1空间群。配合物1和2均为双核结构,通过分子间的O-H…O氢键作用,双核的分子被进一步连接成了三维超分子框架。研究表明,双核分子中相邻金属离子间存在反铁磁相互作用。     

两个基于刚性线型三羧酸配体的镍(Ⅱ)配合物的合成

采用水热方法,选用刚性线型三羧酸配体(H3L)和2,2′-联吡啶(2,2′-bipy)与NiCl2·6H2O分别在120和160℃温度下反应,得到了一个具有零维双核镍结构的配合物[Ni2(μ-HL)2(2,2′-bipy)2(H2O)4]·6H2O (1)和一个一维链状配位聚合物{[Ni(μ-HL)(2,2′-bipy)(H2O)2]·H2O}n(2),并对其结构和磁性质进行了研究。结构分析结果表明2个配合物均属于三斜晶系,P1空间群。配合物1具有零维双核镍结构,而且这些双核镍单元通过O-H…O/N氢键作用进一步形成了三维超分子框架,而配合物2具有一维链结构。2个配合物的结构差异可能是由于水热反应温度不同造成的。研究表明,配合物2中相邻镍离子间存在反铁磁相互作用。     

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。