多羧酸杂氮钌(ⅱ)配合物的研究

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1、多羧酸杂氮钌(Ⅱ)配合物的研究摘要：氮杂环及其衍生物的过渡金属配合物具有丰富的拓扑结构和多种类型的电荷跃迁，展现出丰富的光物理性能，正日益成为当前功能分子材料中备受瞩目且发展最快的研究课题之一。过渡金属配合物光物理性能与中心金属原子及有机配体有密切关系，金属配合物中心金属离子的改变、配体共轭体系的大小、配体上取代基的种类及取代基所在位置等都能影响金属配合光物理性能。关键词：钌配合物，吡唑吡啶，多羧酸杂氮配体ABSTRACT:Thechemistryoftransitionmetalcomplexesincludingazohetrocyclic

2、ligandanditsderivativeshasattractedgreatattentionandbecomeoneofthemostactivetopicsowingtotheirrichstructuraltopologiesandintriguingphotophysicalpropertieswithmanifoldemissiveorigins.Thephotophysicalpropertiesofthesecomplexesrelatedsignificantlytocentralmetals,theorganicligan

3、ds,canbeimprovedbythecentralmetal,thesizeofπ-conjugatedsystem,theeffectofthesubstituentsoftheligandsanditsposition.Keywords:RutheniumComplex,3-(2-pyridyl)pyrazole,multi-aza-carboxylicacidligand1.1引言近年来，围绕具有一定器件功能的体系、光合作用模拟等方面的研究已取得了长足进展[1]，其中过渡金属配合物作为电致发光材料在电致发光器件上的应用使有机电致发光

4、的效率得到巨大的突破[2]，说明过渡金属发光配合物的研究在具有重要基础理论意义的同时也具有巨大的实用价值。自从发现Ru（Ⅱ）多吡啶配合物具有光解水的功能来[3]，其衍生配合物一直被人们广泛研究。钌（Ⅱ）联吡啶配合物是一个非常独特的系列，它同时具有化学稳定性、氧化还原性、激发态反应性、荧光发射和激发态寿命都比较长这一系列的优良的化学性质，其中[Ru(bpy)2]2+及其有光的配合物，因为具有激发态的的氧化还原性质，被当做太阳能转换装置的电位化合物。钌联吡啶的配合物及其衍生物的广泛而深入的研究已经刺激了纯粹与应用化学几个分支学科的发展，特别是钌（Ⅱ

5、）多联吡啶类配合物在光化学、光物理、电化学、光致电化学等领域扮演了重要的角色，并将其应用于物质定性与定量分析和分子的标定上。1.2金属配合物发光的基本概念图1-1涉及荧光和磷光过程的Jablonskit图分子由于吸收了某一特定波长的光而达到激发态，而分子的激发态是一个不稳定的中间态，受激物必将通过各种途径耗散多余的能量（光等）以达到某一个稳定状态，一般都经过下述的光化学和光物理过程（图1-1）：辐射跃迁、无辐射跃迁、能量传递、电子转移和化学反应等[4-5]基态（S0）：所谓“基态”是指分子在光物理、光化学中能量最低状态。此时分子处于最稳定。激发

6、态（S1，S2，T1，T2）：分子由于吸收某特征波长的光使处于HOMO轨道的电子激发到LUMO轨道或能级更高的分子轨道，从而达到激发态。如果处于激发态的分子的自旋多重度(2S+1)＝1，则体系处在单重激发态(singletstate)，依据它们能量的高低，分别用Sl、S2等来表示，绝大多数有机分子的基态是单重态，单重态基态一般用S0表示。如果处于激发态的分子的自旋多重度(2S+1)＝3，则体系处在三重态(tripletstate)，分别用Tl、T2等来表示不同能量的三重激发态。在我们所关心的光物理过程中，涉及最多的是S0、Sl和T1这三个态。跃

7、迁：分子在势能面间的“跳跃”过程称为跃迁，相应于电子从一个轨道跳跃到另一个轨道。跃迁根据其性质的不同可以分为两大类：一类是“辐射跃迁”即跃迁过程伴随着光子的放出，包括荧光(Fl)和磷光(Phos)过程；另一类为“非辐射跃迁”即跃迁过程没有光子参与，能量以热或者其它形式耗散，包括内转换(IC)、系间窜越(ISC)等。振动弛豫(VR)：根据Franck-Condon原理，指分子被激发后，到达了电子激发态(S1)一个振动激发态上，紧接着分子以热的方式耗散其部分能量，从较高的振动激发态弛豫到S1的最低振动态的过程(vibrationalrelaxati

8、on)。如果按照严格的选择定则，荧光辐射跃迁的始态必须是S1的最低振动态。内转换(IC)：指激发态分子通过无辐射跃迁耗散能量而落回相同自旋多重度低能势