两类亚硝酰钌配合物的光异构动力学研究

发布时间：2021-04-10 10:34

　　金属钌（Ru）配合物具有丰富基态和激发态的光物理与光化学性质,在光能转化、非线性光学材料、电子转移、光催化和分子识别等研究领域扮演着非常重要的角色,显示了其广阔的应用前景。金属钌的配合物具有光物理信息丰富、热力学性质稳定、激发态反应活性高以及寿命长等优点,受到研究者特别的关注,被广泛应用于染料敏化太阳能电池、特殊光电材料、生物成像与检测、光动力学治疗和化学发光等研究领域。光诱导亚硝酰钌配合物的异构反应是钌配合物的一类重要光反应。光异构体可以构成分子开关、分子马达的基础,还可以作为新型的储存介质,对于光催化剂的开发、纳米分子器件的制作都具有重要的意义。然而这类光反应形式多样,反应机理复杂,亟待进一步阐明。在这篇论文中,我们通过密度泛函理论（DFT）计算对两类亚硝酰钌配合物同分异构体的电子吸收光谱、红外振动光谱和核磁共振谱进行了计算,并与实验测定结果进行了比较,合理解析了其吸收光谱,并对分子振动模式进行了归属。利用核磁共振谱技术和时间分辨的红外光谱技术,检测了两类钌配合物的异构体在不同波长的光激发下的光异构动力学过程,获得了调控此类钌配合物的光异构过程的基本实验方法。利用二维红外光谱技术,... 

【文章来源】：山西大学山西省

【文章页数】：136 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究目的和意义
    1.2 钌配合物的光反应性质
    1.3 光诱导钌配合物的异构反应
        1.3.1 光诱导钌配合物的不可逆异构
        1.3.2 光诱导钌配合物的可逆异构
        1.3.3 光诱导亚硝酰钌配合物的异构
    1.4 论文主要内容和贡献
2NO]和[Ru（OAc）（2mqn）₂NO]异构体的合成及其光谱表征">第二章 [Ru（OAc）（2cqn）₂NO]和[Ru（OAc）（2mqn）₂NO]异构体的合成及其光谱表征
    2.1 引言
    2.2 实验试剂和仪器
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
2NO]和[Ru（OAc）（2mqn）₂NO]异构体的合成">    2.3 [Ru（OAc）（2cqn）₂NO]和[Ru（OAc）（2mqn）₂NO]异构体的合成
2NO]的合成">        2.3.1 cis-1和cis-2[Ru（OAc）（2cqn）₂NO]的合成
2NO]的合成">        2.3.2 cis-1、cis-2和trans[Ru（OAc）（2mqn）₂NO]的合成
    2.4 配合物的表征
        2.4.1 物理化学特性
        2.4.2 核磁共振谱
        2.4.3 电子吸收光谱
        2.4.4 红外光谱
    2.5 本章小结
2NO]和[Ru（OAc）（2mqn）₂NO]异构体的光谱解析">第三章 [Ru（OAc）（2cqn）₂NO]和[Ru（OAc）（2mqn）₂NO]异构体的光谱解析
    3.1 引言
    3.2 理论基础和计算方法
        3.2.1 分子轨道理论
        3.2.2 密度泛函理论
        3.2.3 过渡金属原子相对论效应
    3.3 配合物的构型优化
        3.3.1 构型优化
        3.3.2 结果与讨论
    3.4 分子轨道分析
    3.5 电子吸收光谱
        3.5.1 电子吸收光谱的计算
        3.5.2 结果与讨论
    3.6 振动光谱
        3.6.1 振动光谱的计算
        3.6.2 结果与讨论
    3.7 核磁共振谱
        3.7.1 核磁共振谱计算
        3.7.2 结果与讨论
    3.8 本章小结
2NO]和[Ru（OAc）（2mqn）₂NO]的光异构动力学过程">第四章 利用核磁共振谱研究[Ru（OAc）（2cqn）₂NO]和[Ru（OAc）（2mqn）₂NO]的光异构动力学过程
    4.1 引言
2NO]和[Ru（OAc）（2mqn）₂NO]的光异构反应">    4.2 [Ru（OAc）（2cqn）₂NO]和[Ru（OAc）（2mqn）₂NO]的光异构反应
        4.2.1 实验仪器
2NO]的光异构反应">        4.2.2 [Ru（OAc）（2cqn）₂NO]的光异构反应
2NO]光异构过程的调控">        4.2.3 [Ru（OAc）（2cqn）₂NO]光异构过程的调控
2NO]的光异构反应">        4.2.4 [Ru（OAc）（2mqn）₂NO]的光异构反应
2NO]光异构过程的调控">        4.2.5 [Ru（OAc）（2mqn）₂NO]光异构过程的调控
    4.3 光异构反应速率的测定
        4.3.1 反应速率测定方法
2NO]光异构反应速率常数计算">        4.3.2 [Ru（OAc）（2cqn）₂NO]光异构反应速率常数计算
2NO]光异构反应速率常数计算">        4.3.3 [Ru（OAc）（2mqn）₂NO]光异构反应速率常数计算
    4.4 光异构反应量子产率的测定
        4.4.1 量子产率测定方法
2NO]光异构反应量子产率计算">        4.4.2 [Ru（OAc）（2cqn）₂NO]光异构反应量子产率计算
2NO]光异构反应量子产率计算">        4.4.3 [Ru（OAc）（2mqn）₂NO]光异构反应量子产率计算
    4.5 本章小结
2NO]和Ru（OAc）（2mqn）₂NO]的光异构动力学过程">第五章 利用时间分辨的红外光谱研究[Ru（OAc）（2cqn）₂NO]和Ru（OAc）（2mqn）₂NO]的光异构动力学过程
    5.1 引言
    5.2 飞秒二维红外光谱方法介绍
        5.2.1 二维红外光谱定义
        5.2.2 二维红外光谱原理
        5.2.3 二维红外光源
        5.2.4 二维红外实验数据处理
        5.2.5 二维红外图谱
2NO]异构体的一维红外光谱动力学研究">    5.3 [Ru（OAc）（2cqn）₂NO]异构体的一维红外光谱动力学研究
        5.3.1 实验测量
        5.3.2 结果与讨论
2NO]异构体的一维红外光谱动力学研究">    5.4 [Ru（OAc）（2mqn）₂NO]异构体的一维红外光谱动力学研究
        5.4.1 实验测量
        5.4.2 结果与讨论
2NO]异构体的超快二维红外光谱研究">    5.5 [Ru（OAc）（2cqn）₂NO]异构体的超快二维红外光谱研究
        5.5.1 实验测量
        5.5.2 结果与讨论
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果及参与的科研项目
致谢
个人简况及联系方式
承诺书


【参考文献】：
期刊论文
[1]核磁共振中分子间多量子相干及其应用[J]. 陈忠,蔡淑惠,黄玉清,蔡聪波,林雁勤,陈志伟.  厦门大学学报(自然科学版). 2011(02)
[2]二维红外光谱[J]. 郑俊荣.  物理. 2010(03)
[3]基于分子间多量子相干的不均匀磁场下高分辨核磁共振方法的研究进展[J]. 陈忠,林美金,陈希,蔡淑惠.  中国科学（G辑:物理学 力学 天文学）. 2008(10)

博士论文
[1]钌配合物电子结构和光谱性质的量子理论研究[D]. 李明霞.吉林大学 2007



本文编号：3129482