亚硝酰钌配合物[Ru(OAc)(2mqn)2NO]的光异构反应机理研究

In this study, we will examine the reaction mechanism on photoisomerization of [Ru(OAc)(2mqn)2NO] complexes by time-resolved infrared spectroscopy. The photo-induced isomerization of [Ru(OAc)(2mqn)2NO] were monitored by time-resolved infrared spectroscopy technique Using the nitrosyl stretching (νNO) and the carbonyl stretching(νCO) as vibrational probe. Based on quantum chemistry calculation, the reaction path on photoisomerization of [Ru(OAc)(2mqn)2NO] complexes and a transition state was calculated by using GAUSSIAN 09 program package. The purpose of this study is to elucidate the reaction kinetics process and mechanism of [Ru (OAC) (2mqn) 2NO] isomers in different configurations, and to provide experimental and theoretical basis for the regulation of the isomerization reaction.

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的光反应，可发生光异构的材料在光电子和光子器件技术(包括光开关、数据存储等方面)具有潜在的应用价值。本课题计划利用时间分辨的一维红外光谱研究亚硝酰钌配合物[Ru(OAc)(2mqn)2NO]光异构反应的量子分子机制和动力学机理，通过测定解析cis-1型和trans型[Ru(OAc)(2mqn)2NO]中以NO和CO伸缩振动为中心的时间分辨的一维红外光谱，以NO和CO的振动为构型和反应动力学的标记探针，进行时间分辨的红外光谱动力学过程的研究；利用量子化学计算，采用GAUSSIAN 09程序包，计算[Ru(OAC)(2mqn)2NO]异构体在光辐照下的反应路径，寻找过渡态，以助于了解光异构的反应机理。本课题旨在阐明不同构型[Ru(OAC)(2mqn)2NO]异构体分子的反应动力学过程和机理，为调控光异构反应提供理论和实验依据

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的光反应，可发生光异构的材料在光电子和光子器件技术(包括光开关、数据存储等方面)具有潜在的应用价值。但其反应形式多样，异构机理也较为复杂，有待进一步阐明。本项目主要完成以下研究工作：合成提纯了亚硝酰钌配合物[Ru(OAc)(2mqn)2NO]的cis-1型和trans同分异构体，实验过程中设计了一种光辐照均匀高效的光化学反应装置；搭建了一套同时光辐照配合物和检测配合物光异构过程的实时测定系统；利用时间分辨的傅里叶一维红外光谱仪，以[Ru(OAc)(2mqn)2NO]配合物中NO和CO伸缩振动为探针，分别跟踪测定了白光和420nm波长的光照下的[Ru(OAc)(2mqn)2NO]两个异构体的一维红外光谱动力学过程，随着光照时间的变化，NO和CO伸缩振动的峰位置发生一定的移动，异构体中NO和CO伸缩振动的强度也发生明显的变化。这些都表明在两种构型光异构的过程中伴随有的NO和CO相关基团的解离；利用量子化学计算cis-1和trans[Ru(OAc)(2mqn)2NO]异构体在光辐照下的反应路径，发现光异构初期NO和CO基团发生扭转并脱离配合物分子。本项目的实验和理论结果，对进一步深入了解、阐明这类亚硝酰类钌配合物的光异构过程并调控其光异构过程提供了非常重要的实验和理论指导，具有重要的科学意义。