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1、钌（Ⅱ）联吡啶配合物及其衍生物的研究进展2001年9月第25卷第3期安徽太学(自然科学版)JournalofArdauiUYei竹5aturalScienceEdilionSeptember200V01.25N12.3钌(II)联吡啶配合物及其衍生物的研究进展吴杰颖,胡寒梅,田玉鹏(安徽大学化学化工学院.安徽台肥230039)摘要:评述了钌(Ⅱ)联吡啶配合物及其衍生物的化学研究现状及最新进展主要从光敏化剂,电致化学发光,多棱配合物,超分子型配台物,金属聚合物及非线性光学性质方面进行探讨关键词:钉(Ⅱ)多吡啶配合物;衍生物;研究进展中图分类号:061465文献标识码:A文章编号:1
2、000～2162(2001)03—0063—10O引言自从发现钌(Ⅱ)一联吡啶配合物具有光解水的功能以来,钌(1J)一联吡啶配合物及其衍生物一直是化学家研究的热点之一,活跃在许多研究领域…l2J.本文侧重评述钌(II)一联吡啶配合物及其衍生物在光电功能材料方面的研究进展.1.钌(Ⅱ)一联吡啶配合物作为光吸收敏化剂和光发射敏化剂的研究一些"潜在"的光化学反应因为反应物不吸收可见光,或者因为它的激发态存在时间过短而不能发生.如化学反应:A+B—A+B一(1)原则上讲,可见光的激发能使该过程进行,在热力学动力学上是允许的然而,如果A和B本身不能吸收激发光时,下列反应仍不能发生:A+B+
3、h—A'+B一(2)要想这种"潜在"的化学反应发生,需要一种特殊的物质,它能引发(或敏化)光化学反应,称这类物质为光吸收敏化剂(LightAbsorptionSensitizer简称LAs).钉(II)一多联吡啶配合物就是优良的LAS,研究较多的是其在光解水和光解二氧化碳中的应用:1/2H2O+h//一1/2+1/402AG=+123ev(3)该反应吸能1.23ev,在可见光照射下应能发生反应,但是可见光并不能被H20吸收,所以实际上反应不能进行.如果用[Ru(bpy)3]作LAs,当pH=7时,相关步骤的能量如下:[Ru(bpy)3+H一:Ru(bpy)3P+1/2H2AG～0
4、44ev(4)[Ru(bpy)3+1/2H20一[Ru(bpy)3]2.+1/4o2+HAG045ev(5)尽管反应(4)由于反应太慢而不能和激发态衰变相竞争,但是近年来大批的科学工作者通过调节配体结构,选择合适的催化体系和反应载体,已经很好的提高了光解水的效率.瑞士联收稿日期:2001—02—12基金项目:国家自然科学基金资助项目(29871001);安徽省教委自然科学基金资助项目(2000JlX~1)作者简介:吴杰颖(1957～),女,安徽肖县人,安徽大学教授,硕士生导师.安徽大学(自然科学版)第25卷邦科学院的科学家MichaelGrazel,EnricoBorgarell
5、及其同事研制了一种氧化还原装置系统l3】光解水,催化剂是金属铂和二氧化钉共沉积在胶状二氧化钛载体上的复合物,光敏剂是三一(2,2'一联吡啶)合钉(Ⅱ)的衍生物(即每个联毗啶分子中连接一个n一烷基).该系统每小时每升水可产生多达300mL的氢气,而且可以连续不断地大规模地从水中制氢."潜在"的化学发光反应是指能够有效的放出能量发光,但事实上却由于没有激发态的形成而仅仅产生了热..A+B一一∥一A+B+hv(6)同"潜在"的光化学反应能被LAS引发一样,"潜在"的化学发光反应也能被一种叫做光发射敏化剂(LightEmissionSensitizer,简称LES)的物质引发,钌(II)
6、一多联吡啶配合物作为LES的一个有趣的例子是在酸性介质下的一还原ebO2的反应:l/2PbO2+1/2C204一+2H一1/2Pb2+CO2+H20AG=一2.00eV(7)理论上反应能放出足够的能量产生光,实际上,该反应仅仅放出热.当体系中存在[Ru(bpy)3时,就可以很明显的观察到光发射现象[.最可能的反应机理是:首先,PbO2氧化[RⅡ(y)3]",接着,[R~(bvy)3]"被O42一还原而产生发光的[Ru(bpy)3激发态:[Ru(bpy)3]+1/2PbO2+2H一[Ru(bpy)3]3++1/2Pb2+H20(8)[Ru(bpy)3]+042一一[Ru(bpy)3
7、]+CO2+c一(9)[Ru(bpy)3+CO2一一[Ru(bpyh]+CO2(10)[Ru(bpy)3]一[Ru(bpy)3]+hv(11)2钌(Ⅱ)—联吡啶配合物在电致化学发光上的研究所谓电致化学发光(ElectrogeneratedChemiluminescence.0rEeL)是电解的氧化还原产物之间或与体系中某种组分进行化学反应而发光的过程.光,电化学相互渗透的产物..简称它是[Ru(t,w)3]的化学发光最早于1966年被Lyfle等发现[.他们在强酸或强碱的[Ru(
