Имена | |
---|---|
Другие названия Ru-bpy. Рутений-трис (2,2'-бипиридил) дихлорид | |
Идентификаторы | |
Номер CAS |
|
ECHA InfoCard | 100.034.772 |
RTECS номер |
|
CompTox Dashboard (EPA ) | |
Свойства | |
Химическая формула | C30H24N6Cl2Ru · 6H 2O |
Молярная масса | 640,53 г / моль (безводный). 748,62 г / моль (гексагидрат) |
Внешний вид | красное твердое вещество |
Плотность | твердое вещество |
Температура плавления | >300 ° C |
Растворимость в воде | Слабо растворим в воде; растворим в ацетоне |
Структура | |
Молекулярная форма | Октаэдрическая |
Дипольный момент | 0 D |
Опасности | |
Основные опасности | умеренно токсичные |
Паспорт безопасности | Внешний MSDS |
R-фразы (устаревшие) | нет |
S-фразы (устаревшие) | S22 S24 / 25 |
Родственные соединения | |
Родственные соединения | Трихлорид рутения. 2,2'-бипиридин |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
Y (что такое ?) | |
Ссылки в ink | |
Трис (бипиридин) рутений (II) хлорид представляет собой хлоридную соль координационный комплекс с формулой [ Ru (bpy) 3 ]. Эту красную кристаллическую соль получают как гексагидрат, хотя все интересующие свойства проявляются в катионе [Ru (bpy) 3 ], который получил большое внимание из-за его отличительных оптических свойств. Хлориды могут быть заменены другими анионами, такими как PF6.
Эту соль получают обработкой водного раствора трихлорида рутения с помощью 2,2'-бипиридина. В этом превращении Ru (III) восстанавливается до Ru (II), и гипофосфористая кислота обычно добавляется в качестве восстанавливающего агента. [Ru (bpy) 3 ] является октаэдрическим, содержащим центральный низкоспиновый ион d Ru (II) и три бидентатных лиганда bpy. Расстояния Ru-N составляют 2,053 (2), что короче, чем расстояния Ru-N для [Ru (bpy) 3 ]. Комплекс хиральный, с симметрией D 3. Он был разделен на его энантиомеры. Считается, что в своем нижнем триплетном возбужденном состоянии молекула достигает более низкой симметрии C 2, поскольку возбужденный электрон локализован в основном на одном бипиридильном лиганде.
[Ru (bpy) 3 ] поглощает ультрафиолет и видимый свет. Водные растворы [Ru (bpy) 3 ] Cl 2 имеют оранжевый цвет из-за сильного поглощения MLCT при 452 ± 3 нм (коэффициент экстинкции 14600 млн куб. М). Дополнительные полосы поглощения обнаруживаются при 285 нм, соответствующие центрированным по лигандам π ← π переходам и слабому переходу около 350 нм (переход d-d). Поглощение света приводит к образованию возбужденного состояния, имеющего относительно длительное время жизни 890 нс в ацетонитриле и 650 нс в воде. Возбужденное состояние релаксирует в основное состояние посредством испускания фотона или безызлучательной релаксации. квантовый выход составляет 2,8% в насыщенной воздухом воде при 298 К, а максимальная длина волны излучения составляет 620 нм. Длительное время жизни возбужденного состояния объясняется тем фактом, что это триплет, тогда как основное состояние является синглетным состоянием, и частично из-за того, что структура молекулы позволяет разделение зарядов. Синглет-триплетные переходы запрещены и поэтому часто медленные.
Как и все возбужденные состояния молекул, триплетное возбужденное состояние [Ru (bpy) 3 ] имеет как более сильные окислительные, так и восстанавливающие свойства, чем его основное штат. Такая ситуация возникает из-за того, что возбужденное состояние можно описать как комплекс Ru, содержащий анион-радикал bpy в качестве лиганда. Таким образом, фотохимические свойства [Ru (bpy) 3 ] напоминают фотосинтетический узел, который также включает разделение электрона и отверстие.
[Ru (bpy) 3 ] было исследовано как фотосенсибилизатор как для окисления, так и для восстановления воды. После поглощения фотона [Ru (bpy) 3 ] преобразуется в вышеупомянутое триплетное состояние, обозначенное [Ru (bpy) 3 ] *. Этот вид переносит электрон, расположенный на одном лиганде bpy, жертвенному окислителю, такому как пероксодисульфат (S2O8). Полученный [Ru (bpy) 3 ] является мощным окислителем и окисляет воду до O 2 и протонов через катализатор . В качестве альтернативы восстанавливающая способность [Ru (bpy) 3 ] * может быть использована для восстановления метилвиологена, рециклируемого носителя электронов, который, в свою очередь, восстанавливает протоны на платине. катализатор. Для того чтобы этот процесс был каталитическим, для возврата Ru (III) обратно в Ru (II) предусматривается расходуемый восстановитель, такой как EDTA или триэтаноламин.
Производные [Ru (bpy) 3 ] многочисленны. Такие комплексы широко обсуждаются для применения в биодиагностике, фотовольтаике и органических светоизлучающих диодах, но их производные не поступают в продажу. Применение [Ru (bpy) 3 ] и его производных для изготовления оптических химических сенсоров, вероятно, является одной из наиболее успешных областей на данный момент.
Фоторедокс-катализ с использованием комбинации [Ru (bpy) 3 ] катализатора и видимого света является стратегией для органического синтеза. С 2008 года развиваются эти реакции образования связи.
Металл бипиридин, а также родственные фенантролиновые комплексы, как правило, являются биоактивными, поскольку они могут действовать как интеркалирующие агенты.