Experimental and computational studies on ruthenium(ii) bis-diimine complexes of N,N′-chelate ligands: the origin of changes in absorption spectra upon oxidation and reduction

文献情報

出版日 2019-03-25
DOI 10.1039/C8CP05016C
インパクトファクター 3.676
著者

Susumu Yanagisawa, Kouji Inagaki, Yoshitada Morikawa


原文を見る

要旨

This work presents an interpretation of the origin of changes in absorption spectra upon one-electron oxidation and reduction of two ruthenium polypyridyl complexes based on a combination of UV-Vis spectroelectrochemical experiments and theoretical calculations using the Gaussian 09 program. A bis-chelating ligand containing a p-bromobenzoylthiourea unit connected to 1,10-phenanthroline (phen-p-BrBT) has been prepared. Complexation of phen-p-BrBT to ruthenium bis-diimine centres, Ru(N-N)2 [N-N = 2,2′-bipyridine (bpy) or 1,10-phenanthroline (phen)], affords octahedral Ru(II) tris–diimine complexes that are synthesised and structurally characterised. The two complexes exhibit similar MLCT bands and electronic energy levels owing to the similar electronic structures of the bpy and phen ligands. However, [Ru(phen)2(phen-p-BrBT)]2+ exhibits a slightly broader visible region MLCT (metal-to-ligand-charge transfer) band than [Ru(bpy)2(phen-p-BrBT)]2+ as expected from a slightly more delocalised π-electron system in the phen diimine ligands. In addition, the π → π* absorption in the UV is blue-shifted for [Ru(phen)2(phen-p-BrBT)]2+ relative to that for [Ru(bpy)2(phen-p-BrBT)]2+, because of greater stabilisation of the bpy HOMO relative to that of phen. The extra C–C bond in phen produces greater delocalisation of electron density leading to a blue-shift in the π → π* transition. The MLCT band is blue-shifted and diminished in intensity upon oxidation due to stabilisation of the Ru d-orbitals by removal of one electron. A new broad absorption band appears in the UV region upon reduction. The new transition is attributed to a blue-shift of the first MLCT transition for [Ru(bpy)2(phen-p-BrBT)]2+ and a red-shift of the second MLCT transition for [Ru(phen)2(phen-p-BrBT)]2+. The new transitions originate from destabilisation or stabilisation of the ligand LUMO orbitals relative to the Ru d-orbitals. A red-shift of the UV band in the initial complex also contributes to the new band produced upon reduction of [Ru(bpy)2(phen-p-BrBT)]2+. The new band does not involve an n(CS) → π* transition. Although both complexes show subtle differences in behaviour, their spectral changes are distinct, and the origin of changes in their absorption spectra upon oxidation and reduction is successfully interpreted.

関連文献

Polymer patchy colloids with sticky patches

Yi Zhao, Rüdiger Berger, Katharina Landfester, Daniel Crespy

2013-09-12 Paper

DOI: 10.1039/C3PY01096A

A novel route for polymerisation of thiophene based conducting polymers using trace-free oxidants

Jimy Hadiono So, David Mayevsky, Orawan Winther-Jensen, Bjorn Winther-Jensen

2013-10-10 Communication

DOI: 10.1039/C3PY01265D

Front cover

2021-03-19 Cover

DOI: 10.1039/C3PY90083E

Preparation of a D–A polymer with disilanobithiophene as a new donor component and application to high-voltage bulk heterojunction polymer solar cells

Joji Ohshita, Makoto Nakashima, Daiki Tanaka, Yasushi Morihara, Hiroyuki Fueno, Kazuyoshi Tanaka

2013-10-17 Communication

DOI: 10.1039/C3PY01157G

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

S-(甲硅烷基丙基)異硫酰氯を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

取り扱う際にはPPE(防護具)が必要です。特に手袋と面マスクは必須です。ドラフトチャンバーを使用して漏洩処理を行い、温度は常温、湿度は乾燥状態、容器はガラス容器...

84682-36-02-Amino-7,7-dimethox...
化合物よくある質問

8-硝基-咪唑并[1,2-a]吡啶とは何ですか?

8-硝基-咪唑并[1,2-a]吡啶は、CAS番号52310-46-0の化合物で、8-位に硝基を有する咪唑並みの结构をもつ吡啶の化合物です。この化合物は、酸化還元...

52310-46-08-Nitroimidazo[1,2-a...
化合物よくある質問

4-ブロモ-5-メトキシピリジン-2-甲醇の代替品はありますか?

4-ブロモ-5-メトキシピリジン-2-甲醇の代替品には、類似構造を持つ化合物や機能性に等しい代替試薬があります。例えば、4-クロロ-5-メトキシピリジン-2-甲...

1454849-84-3(4-Bromo-5-methoxy-2...
化合物よくある質問

全氟-1,2-二甲基環己烷を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

全氟-1,2-二甲基環己烷(CAS番号:306-98-9)の廃棄物は、特別な処理が必要です。まず、廃棄物を密閉容器に収集し、適切な防漏容器に保管します。次に、専...

306-98-91,1,2,2,3,3,4,4,5,6-...
化合物よくある質問

3-(溴甲基)苯乙酸の主な用途は何ですか?

3-(溴甲基)苯乙酸は主に研究用化学薬品として利用され、有機合成や医薬品の開発に用いられます。また、特定の化合物の合成中間体としても使用されることがあります。

118647-53-32-(3-(Bromomethyl)ph...
化合物よくある質問

5-イドキド-4-メチオキシ-6-メチルピリミジニン-2-アミンはどのように保存すればよいですか?

5-イドキド-4-メチオキシ-6-メチルピリミジニン-2-アミンは冷暗所で密栓の容器に保存し、直射日光を避けて保管することをお勧めします。温度は常温とし、湿気を...

23368-84-55-Iodo-4-methoxy-6-m...
化合物よくある質問

1-(2-溴-6-甲氧基苯基)乙酮を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

実験室では、1-(2- Bromo-6-methoxyphenyl)ethanoneを取り扱う際には、ゴーグルや面具、手袋などのPPEを使用することが推奨されま...

380225-68-31-(2-Bromo-6-methoxy...
化合物よくある質問

5-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ダイオキサボラロール-2-イル)-1,3-ジヒドロ-2-ベンゾフランは安全ですか?

5-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ダイオキサボラロール-2-イル)-1,3-ジヒドロ-2-ベンゾフランは一般に安全ですが、取扱いには注意が必要です...

1352037-60-55-(4,4,5,5-Tetrameth...
化合物よくある質問

4-溴萘-1-甲酸の代替品はありますか?

4-溴萘-1-甲酸は比較的稀な化合物ですが、類似物としては、4-クロロ-1-ナフホリック酸やその他のブロモ置換ナフホリック酸が挙げられます。ただし、これらの代替...

16650-55-84-Bromo-1-naphthoic ...
化合物よくある質問

ε-白藜芦醇脱氢二聚体の代替品はありますか?

ε-白藜芦醇脱氢二聚体の代替品としては、ε-白藜芦醇、ポリフェノール類、フラボノイド類が挙げられます。これらは類似の化学構造と生物学的活性を持っています。ただし...

62218-08-05-{(2R,3R)-6-Hydroxy...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。