π-π作用对金属有机分子导线电子传递性能的影响

π-π作用和电子传递作用广泛存在于生命体系和现代材料中，了解π-π作用对分子电子传递的影响，有利于某些生命过程的理解和发展新的材料。目前π-π作用对分子电子传递的影响规律尚不清楚，π-π作用的取代基效应仍存在争议。本申请拟将具有π-π作用的环番结构引入金属有机分子导线的桥链中，利用电化学的方法研究含不同共轭程度或取代基的芳环，通过π-π作用对金属有机分子导线电子传递性能的影响；同时探索利用电化学方法研究π-π作用及其取代基效应。以期：1）发现π-π作用对分子电子传递作用影响的规律；2）发展一种研究π-π作用及其取代基效应的新方法。

π-π作用和电子传递作用广泛存在于生命体系和现代材料中，了解π-π作用对分子电子传递的影响，有利于某些生命过程的理解和发展新的材料。本项目将具有π-π作用的环芳结构引入金属有机分子导线的桥链中，合成了一系列含有π-π作用结构单元的双金属配合物，较系统地研究了不同共轭程度或取代基的芳环，通过π-π作用对金属有机分子导线电子传递性能的影响，取得了如下进展：（1）通过对含不同取代基二硫杂[3.3]对二环芳桥联的双金属钌炔配合物性质研究，发现所有的吸电子取代基或给电子取代基均能使金属间电子通讯增强，与取代基的电子效应无关。这些研究显示取代基可通过跨环的π-π作用影响分子导线的电子传递。（2）通过对二硫杂[3.3]间对二环芳桥联的双金属钌炔配合物性质研究，发现取代基可通过跨环的C-H•••π作用影响分子导线的电子传递，吸电子取代基使金属间电子通讯增强，而给电子取代基则使金属间电子相互作用减弱。提出了利用混价金属模型，通过电化学方法定量地表征溶液中C-H•••π作用的取代效应。（3）通过对含萘环或蒽环环芳的双金属钌炔配合物和含杂环环芳的双金属钌炔配合物性质研究，发现随着具有π-π作用的芳环的面积增大，配合物混价态的稳定性减小，金属间电子通讯减弱；环芳上层的呋喃环或吡啶环通过跨环的π-π作用使金属间电子通讯增强。