N,N,N-4,4”-二(4-甲基苯基)-2,2’:6’,2”- 三联吡啶-N,N,N –三异硫氰钌配合物的合成及其在汞离子比色传感中的应用

以2-溴吡啶为原料通过卤素跳舞、Kharash和Stille 偶联反应获得了4,4”-二-(4-甲基苯基)-2,2’:6’,2”-三联吡啶（DPTP），将其作为配体合成了相应的N,N,N-4,4”-二­-(4-甲基苯基)-2,2’:6’,2”-三联吡啶-N,N,N –三异硫氰钌配合物（Ru-DPTP），并通过IR、UV-Vis、ESI-MS和元素分析表征。随着汞离子的加入，Ru-DPTP溶液的最大MLCT态吸收峰由570 nm蓝移到了500 nm，而其它离子对其光谱没有影响，这表明Ru-DPTP可作为汞离子的选择性比色传感器。     

含磺基苯甲酸及联吡啶钌配合物的合成、结构和催化苯甲硫醚氧化研究

利用水热方法合成了一个三联吡啶钌磺基苯甲酸配合物,[Ru(2,2′-bipy)3](3-Hsb)(3-sb).5H2O(1)(2,2′-bipy为2,2′-联吡啶;3-sb2-为3-磺基苯甲酸根离子),对配合物进行了元素分析、红外、紫外、荧光和差热热重表征,解析了配合物的晶体结构。晶体结构解析表明:配合物1是阴离子-阳离子型化合物,阴离子与水分子形成三维有孔洞的氢键网络,阳离子占据这些孔洞。电化学性质测试表明:氧化还原是一个单电子可逆的过程,对应的可逆对为Ru(Ⅳ)/Ru(Ⅲ),E1/2=1.350 V。室温苯甲硫醚氧化催化实验表明:钌配合物与酸结合具有较高的催化活性与亚砜选择性。     

含1,3,4-噁二唑的联吡啶钌(Ⅱ)配合物的合成及光电性质研究(英文)

合成了2个新的含1,3,4-噁二唑官能团的联吡啶配体及其相应的钌髤配合物Ru(CPOD)(dcbpy)(NCS)2(Ru-1)和Ru(DPOD)(dcbpy)(NCS)2(Ru-2)(CPOD=4-羧基-4′-[2-(4-壬氧基苯基)-5-苯基-1,3,4-噁二唑]-2,2′-二联吡啶,DPOD=4,4′-二[2-(4-壬氧基苯基)-5-苯基-1,3,4-噁二唑]-2,2′-二联吡啶,dcbpy=4,4′-二羧基-2,2′-二联吡啶),并通过红外光谱、循环伏安、紫外可见吸收光谱、元素分析和光电流-光电压曲线实验对其结构和光电转化性质进行了表征。这些配合物的最大MLCT态吸收位于555nm,摩尔消光系数可达1.43×104L·mol-1·cm-1。它们的光化学和电化学性质表明:激发态能级与TiO2导带底能级匹配,电子能够注入到TiO2导带中。将它们敏化到纳米晶TiO2电极上,光电转化效率为2.4%。     

TiO2纳米颗粒对钌(II)三联吡啶配合物光损伤小牛胸腺DNA能力的影响

由于极短的激发态寿命, 钌(II)三联吡啶配合物对脱氧核糖核酸(DNA)的光损伤能力低下. 设计合成了三个钌(II)三联吡啶配合物[Ru(ttp)(tpy)]^2＋ (1), [Ru(ttp-COOH)(tpy)]^2＋ (2)和[Ru(ttp-COOH)(tpy-pyr)]^2＋ (3), 其中tpy为2,2':6',2"-三联吡啶, ttp为4′-(4-甲苯基)-2,2':6',2"-三联吡啶, ttp-COOH为4′-(4-羧基苯基)-2,2':6',2"-三联吡啶, tpy-pyr为4'-(1-芘基)-2,2':6',2"-三联吡啶. 比较了TiO₂纳米颗粒对它们光损伤小牛胸腺DNA的影响. 发现TiO₂纳米颗粒在空气和氩气条件下均可显著提高配合物3光损伤DNA的能力. TiO₂纳米颗粒和配合物3间的光诱导电子转移作用及其该作用生成的钌(III)物种可能是促进配合物3对DNA光损伤的主要原因.     

N3染料对F-的高选择性光学传感性质

采用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱滴定方法研究了N3染料, cis-Ru(H2dcbpy)2(NCS)2 (H2dcbpy=4,4’-二羧酸-2,2’-联吡啶), 在二甲基亚砜(DMSO)溶液中对F-、Cl-和Br-的识别行为. 结果表明, F-能引起N3的吸收光谱和荧光光谱的明显变化, 能作为高选择性的荧光和比率色度F-传感器. N3与F-相互作用产生一个大的荧光增强因子40, 在已报道的基于Ru(II)配合物的F-传感器中较为罕见.     

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－.     

新型两亲性混配钌配合物的合成及其对Hg2+的选择性“肉眼”识别

采用与文献不同的路线合成了4,4′-二(p-甲基苯基)-2,2′-二联吡啶,与文献结果相比,总收率由4.0%提高至15.3%.该化合物和4,4′-二羧基-2,2′-二联吡啶组成混合配体与金属钌配位,合成了两亲性、混配型配合物cis-N,N-4,4′-二(p-甲基)苯基-2,2′-二联吡啶-N,N-4,4′-二羧基-2,2′-二联吡啶-N,N-二异硫氰钌配合物,并用IR,UV-Vis,NMR和Maldi-TOF等手段进行表征.将该两亲性混配钌配合物首次用于对Hg2+的识别中,发现此配合物对Hg2+表现出灵敏的选择性“肉眼”识别:在DMF/乙醇溶液(体积比1∶9)中加入Hg2+后,MLCT态吸收由530nm蓝移到485nm.该配合物与Hg2+以1∶1(摩尔比)结合,检测限可低至0.5×10-6mol/L.     

染料敏化TiO2/MoO3薄膜电池的光电变色

在导电玻璃上电沉积得到MoO3薄膜,该薄膜具有良好的电致变色特性,用它和顺二硫氰根 双(2,2′ 联吡啶 4,4′ 二羧酸)合钌(II)[cis bis(thiocyanato) bis(2,2′ bipyridyl 4,4′ dicarboxylate)ruthenium(II),简写为[RuL2(SCN)2]染料敏化的TiO2纳米结构多孔膜组成电池,在白光照射下可产生显著的颜色变化,有望用于自供电源的电色灵巧窗(self powered smart window).     

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。     

TiO2纳米颗粒对钌(II)三联吡啶配合物光损伤小牛胸腺DNA能力的影响

由于极短的激发态寿命, 钌(II)三联吡啶配合物对脱氧核糖核酸(DNA)的光损伤能力低下. 设计合成了三个钌(II)三联吡啶配合物[Ru(ttp)(tpy)]^2＋ (1), [Ru(ttp-COOH)(tpy)]^2＋ (2)和[Ru(ttp-COOH)(tpy-pyr)]^2＋ (3), 其中tpy为2,2':6',2"-三联吡啶, ttp为4′-(4-甲苯基)-2,2':6',2"-三联吡啶, ttp-COOH为4′-(4-羧基苯基)-2,2':6',2"-三联吡啶, tpy-pyr为4'-(1-芘基)-2,2':6',2"-三联吡啶. 比较了TiO₂纳米颗粒对它们光损伤小牛胸腺DNA的影响. 发现TiO₂纳米颗粒在空气和氩气条件下均可显著提高配合物3光损伤DNA的能力. TiO₂纳米颗粒和配合物3间的光诱导电子转移作用及其该作用生成的钌(III)物种可能是促进配合物3对DNA光损伤的主要原因.     

环金属钌配合物的合成、结构多样性及氧化还原调控

环金属钌配合物具有良好的氧化还原和光物理性质,在诸多光电领域如染料敏化太阳能电池、电致变色、电子转移等方面具有重要应用。环金属钌配合物的合成方法主要包括“后期金属化”、“前期金属化”、“转金属化”三种方法。环金属配合物具有丰富的结构多样性。环金属配合物由环金属配体和辅基配体与金属螯合形成。环金属配体包括N^∧C、N^∧N^∧C、N^∧C^∧N和C^∧C^∧C-类型多齿配体。辅基配体主要包括吡啶、咪唑、三唑、嘧啶等杂环。碳-金属键的引入大大降低了钌配合物的氧化还原电位。通过改变环金属配体和辅基配体的结构,可以对金属的氧化还原电位进行有效调控。金属钌配合物的氧化还原电位对敏化电池的性能以及电子转移的过程具有重要的影响。     

石英片基表面联吡啶钌配合物的合成与表征

将6-溴-2,2'∶6',2"-三联吡啶转化为6-甲酰基-2,2'∶6',2"-三联吡啶, 再将其与表面组装有氨基硅氧烷的石英片基反应, 使甲酰基与片基表面的氨基反应生成Schiff碱型化合物, 在氨基化片基表面成功地固定6-甲酰基-2,2'∶6',2"-三联吡啶及相应的钌配合物, 并用紫外-可见吸收光谱及光电子能谱(XPS)检测联吡啶及相应钌配合物的组装过程.     

微波辅助合成Ru(Ⅱ)配合物及其自组装多层膜

运用微波辅助合成技术制备得到对称性钌(Ⅱ)配合物,对该配合物进行了¹H NMR,ESI-MS和TG分析。该钌配合物两端对称的磷酸基团可通过共价键作用组装到纳米铟锡金属氧化物导电玻璃(Indium Tin Oxides,ITO)表面,使ITO表面呈现亲水性。利用锆离子作为桥梁成功组装了钌多层膜,并对该多层膜进行了循环伏安法(Cyclic Voltammetry,CV)及紫外-可见吸收光谱法(Ultraviolet-visible absorption spectrometry,UV-Vis)等光电化学分析,实验结果表明层层自组装过程中膜沉积均匀,在0.53V出现可逆的氧化还原峰,在300~600nm的紫外可见区域出现强且宽的吸收峰,表明该钌配合物具有优良的光电性能。     

微波辅助合成Ru(Ⅱ)配合物及其自组装多层膜

运用微波辅助合成技术制备得到对称性钌(Ⅱ)配合物,对该配合物进行了¹H NMR,ESI-MS和TG分析.该钌配合物两端对称的磷酸基团可通过共价键作用组装到纳米铟锡金属氧化物导电玻璃(Indium Tin Oxides,ITO)表面,使ITO表面呈现亲水性.利用锆离子作为桥梁成功组装了钌多层膜,并对该多层膜进行了循环伏安法(Cyclic Voltammetry,CV)及紫外-可见吸收光谱法(Ultraviolet-visible absorption spectrometry,UV-Vis)等光电化学分析,实验结果表明层层自组装过程中膜沉积均匀,在0.53 V出现可逆的氧化还原峰,在300~600 nm的紫外可见区域出现强且宽的吸收峰,表明该钌配合物具有优良的光电性能.     

三个单核钌配合物的合成、表征及抗肿瘤活性

对3种单核钌配合物[Ru（bpy）₂（paH）]PF₆（1）, [Ru（dmb）₂（paH）]PF₆（2）, [Ru（phen）₂（paH）]PF₆（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（IC₅₀=2.85 μmol·L^-1）。     

铜配合物[Cu(2,2''''-bipy)(pydco)(H2O)]·4H2O的合成与晶体结构

配合物[Cu(2,2’-bipy)(pydco)(H2O)].4H2O(2,2’-bipy=2,2’联吡啶,pydco=氮氧化-2,6-二甲酸吡啶)的结构由X-射线测定,配合物属三斜晶系,P墿空间群,晶胞参数:a=0.68120(14),b=1.1850(2),c=1.2554(3)nm,α=86.06(3),β=81.60(3),γ=86.16(3)°,V=0.99854(4)nm3,Z=2。2,2’联吡啶提供两个配位原子(N1,N2),氮氧化-2,6-二甲酸吡啶提供两个配位氧原子以及一个配位水提供一个氧原子参与了配位,中心Cu(II)离子是一个畸变的四角锥结构。有趣的是,配合物的结晶水组成了一条条的水带,配合物分子正是由这些水带中的氢键连接在一起的。     

单核、对称双核钌配合物在铂电极上的电化学行为

利用循环伏安、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'-联吡啶(bpy)和桥联配体1,4-二(2-咪唑并[4,5-f][1,10]邻菲咯啉)苯(DIPB)配位而成的单核钌配合物[Rul:Ru(bpy)~2(DIPB)(ClO~4)~2]和对称双核钌配合物[Ru2:(bpy)~2Ru(DIPB)Ru(bpy)~2(ClO~4)~4]在铂电极上的电化学行为。研究结果表明,在0.1mol/L高氯酸四丁基铵(TBAP)的乙腈溶液中,这两种配合物的中心钌离子在铂电极上均呈现一对氧化还原峰,而配体2,2'-联吡啶则呈现两对氧化还原峰。单核Ru1和双核Ru2所对应的各组氧化还原峰分别符合可逆的单电子和二电子传递反应过程的特征,所对应的条件电位(FormalPotential)Ru2较ru1有轻微正移。Ru1和Ru2所对应的配位阳孩子的扩散系数分别为9.93×10^-^6cm^2/s和3.50×10^-^6cm^2/s。在循环交流法和微分电容法确定的时间量程内,两中心钌离子在桥联配体间的电子传递过程较它与电极间的慢。     

苯基磷酸联吡啶钌络合物敏化纳晶多孔TiO2薄膜电极光电性能研究

用有机光敏染料敏化半导体,通过染料分子的吸附功能基团与半导体相互作用,使染料分子与半导体表面之间建立电性耦合,进行有效的电荷转移,可以形成有机-半导体复合新型光电功能材料。联吡啶钌络合物有较强的可见光吸收、氧化还原性能可逆、氧化态稳定性高,是一类性能优越的有机光敏染料。近来许多研究发现,羧酸联吡啶钌的强吸附与TiO₂纳晶薄膜的大比表面相结合,导致光生电荷快速注入TiO₂导带达到有效的电荷分离,得到了接近100%的单色光光电流效率^[1]。为研究联吡啶钌分子的不同吸附功能基团与TiO₂纳晶薄膜表面的相互作用对提高光电性能的影响,本文报道苯基磷酸取代的联吡啶钌络合物敏化纳晶多孔TiO₂薄膜的光电性能。     

α-取代苯并噻吩钌乙炔及钌乙烯配合物的合成、表征、电化学及光谱电化学性质

以α-取代苯并噻吩乙炔及乙烯基为配体,与不同辅助配体键合的金属钌为氧化还原活性端基,分别合成并表征了α-取代苯并噻吩钌乙炔及钌乙烯配合物1和2,两个配合物均经X射线单晶衍射的确证。电化学性质表明配合物1具有较好的氧化还原可逆性,金属氧化态相对于2比较稳定。红外光谱电化学研究表明配合物1和2分别形成1~+和2~+后,与金属相连的ν(C≡C)和ν(C≡O)伸缩振动吸收均发生变化,其中ν(C≡C)变化较大,可能由于形成了Ru=C=C结构;紫外可见近红外光谱电化学研究发现电解后,中性分子1和2在紫外区域的强吸收峰均逐渐降低,1~+分别在可见及近红外580 nm,698 nm及874 nm处出现较弱的3个吸收峰,3个吸收峰可能归属于LMCT吸收。2~+在296 nm处出现1个很弱的吸收峰,这不同于配合物1~+,可能源于2~+的稳定性。     

H4SiW12O40和双偶极Ru(II)配合物形成的静电自组装多层膜

制备了含有H4SiW12O40和双偶极Ru(II)配合物交替层的一个新颖静电自组装多层膜.用紫外可见光谱、循环伏安学、原子力显微镜对薄膜进行了表征和性质研究.结果表明膜沉积平稳、均匀,所制得的薄膜具有较好的电化学活性.AFM图像表明钌(II)配合物和H4SiW12O40层具有明显不同的微区结构.