极长与极短的铜铜距离-吡唑环三核亚铜配合物亲铜作用本质及发光调控

郑霁 邢立锐 李丹

引用本文: 郑霁,  邢立锐,  李丹. 极长与极短的铜铜距离-吡唑环三核亚铜配合物亲铜作用本质及发光调控[J]. 物理化学学报, 2017, 33(11): 2133-2140. doi: 10.3866/PKU.WHXB201706051 shu
Citation:  ZHENG Ji,  XING Li-Rui,  LI Dan. Extreme Long and Extreme Short Cu-Cu Distances:Nature of Cuprophilicity and Luminescence Modification in Cu (I)-based Cyclic Trinuclear Complexes[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2017, 33(11): 2133-2140. doi: 10.3866/PKU.WHXB201706051 shu

极长与极短的铜铜距离-吡唑环三核亚铜配合物亲铜作用本质及发光调控

  • 基金项目:

    国家重点基础研究发展计划(973)(2012CB821706,2013CB834803)和国家自然科学基金(91222202,21171114)资助项目

摘要: 本文结合近年来亲金属作用研究领域的进展,针对本课题组在环三核亚铜配合物方面的最新研究成果,讨论了两个铜(I)-铜(I)作用相差悬殊的体系。一是通过构筑具有环三核单元的三棱柱笼状配合物,确认在正堆积模式下即使环三核单元之间亲铜作用极弱依然可以在磷光发射态中产生强亲铜作用,且通过配体的预留配位点与Cu2I2簇连结从而得到自校准大范围发光温度计;二是通过与亲铜作用正交的Br-Br卤键,实现环三核亚铜配合物前所未有的极短铜(I)-铜(I)距离,通过各种电子结构分析方法研究其本质。结果表明即使当铜(I)-铜(I)距离很接近铜的范德华半径和时,其本质依然为闭壳层作用,而Br-Br作用总为闭壳层作用,且该体系中最强的Br-Br作用很好地体现出一个Br原子的σ穴和另一个Br原子的负静电势区域的匹配性。

English

    1. [1]

      (1) Schmidbaur, H.; Schier, A. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 1931. doi: 10.1039/B708845K

    2. [2]

      (2) Schmidbaur, H.; Schier, A. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 370. doi: 10.1039/C1CS15182G

    3. [3]

      (3) Zhou, J.; Tan, X.; Hu, F.; Zou, H. H.; Paz, F. A. A.; Fu, L.; Zhao, R. Dalton Trans. 2016, 45, 11292. doi: 10.1039/C6DT00883F

    4. [4]

      (4) Petty, J. T.; Sergev, O. O.; Ganguly, M.; Rankine, I. J.; Chevrier, D.M.; Zhang, P. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 3469. doi: 10.1021/jacs.5b13124

    5. [5]

      (5) Su, C. Y., Pan, M. Basis and Progress of Coordination Supramolecular Structural Chemistry, 1st ed.; Science Press: Beijing, 2010; pp 81-83. [苏成勇, 潘梅. 配位超分子结构化学基础与进展. 北京: 科学出版社, 2010: 81-83.]

    6. [6]

      (6) Yadav, D.; Siwatch, R. K.; Mukherjee, G.; Rajaraman, G.; Nagendran, S. Inorg. Chem. 2014, 53, 10054. doi: 10.1021/ic5008389

    7. [7]

      (7) Yam, V. W. W.; Lo, Au, V. K. M.; Leung, S. Y. L. Chem. Rev. 2015, 115, 7589. doi: 10.1021/acs.chemrev.5b00074

    8. [8]

      (8) Che, C. M.; Lai, S. W. Coord. Chem. Rev. 2005, 249, 1296. doi: 10.1016/j.ccr.2004.11.026

    9. [9]

      (9) Phillips, D. L.; Che, C. M.; Leung, K. H.; Mao, Z.; Tse, M. C. Coord. Chem. Rev. 2005, 249, 1476. doi: 10.1016/j.ccr.2004.09.015

    10. [10]

      (10) Tsipis, A. C. Coord. Chem. Rev. 2016, doi: 10.1016/j.ccr.2016.08.005

    11. [11]

      (11) Dias, H. V. R.; Polach, S. A.; Wang, Z. J. Fluorine Chem. 2000, 103, 163. doi: 10.1016/S0022-1139(99)00313-9

    12. [12]

      (12) Dias, H. V. R.; Diyabalanage, H. V. K.; Eldabaja, M. G.; Elbjeirami, O.; Rawashdeh-Omary, M. A.; Omary, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 7489. doi: 10.1021/ja0427146

    13. [13]

      (13) Vorontsov, I. I.; Kovalevsky, A. Yu.; Chen, Y. S.; Graber, T.; Gembicky, M.; Novozhilova, I. V.; Omary, M. A.; Coppens, P. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 193003. doi: 10.1103/PhysRevLett.94.193003

    14. [14]

      (14) Hu, B.; Gahungu, G.; Zhang, J. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 4965. doi: 10.1021/jp0689215

    15. [15]

      (15) Kim, K. H.; Kim, J. G.; Nozawa, S.; Sato, T.; Oang, K. Y.; Kim, T.W.; Ki, H.; Jo, J.; Park, S.; Song, C.; Sato, T.; Ogawa, K.; Togashi, T.; Tono, K.; Yabashi, M.; Ishikawa, T.; Kim, J.; Ryoo, R.; Kim, J.; Ihee, H.; Adachi. S. Nature 2015, 518, 385. doi: 10.1038/nature14163

    16. [16]

      (16) Jarzembska, K. N.; Kaminski, R.; Fournier, B.; Trzop, E.; Sokolow, J.D.; Henning, R.; Chen, Y.; Coppens, P. Inorg. Chem. 2014, 53, 10594. doi: 10.1021/ic501696y

    17. [17]

      (17) Grimes, T.; Omary, M. A.; Dias, H. V. R.; Cundari, T. R. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 5823. doi: 10.1021/jp0605146

    18. [18]

      (18) Nitsch, J.; Lacemon, F.; Lorbach, A.; Eichhorn, A.; Cisnetti, F.; Steffen, A. Chem. Commun. 2016, 52, 2932. doi: 10.1039/C5CC09659F

    19. [19]

      (19) He, J.; Yin, Y. G.; Wu, T.; Li, D.; Huang, X. C. Chem. Commun. 2006, 27, 2845. doi: 10.1039/B601009A

    20. [20]

      (20) Xiao, Q.; Zheng, J.; Li, M.; Zhan, S. Z.; Wang, J. H.; Li, D. Inorg. Chem. 2014, 53, 11604. doi: 10.1021/ic5016687

    21. [21]

      (21) Ni, W. X.; Li, M.; Zheng, J.; Zhan, S. Z.; Qiu, Y. M.; Ng, S. W.; Li, D. Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 13472. doi: 10.1002/anie.201308135

    22. [22]

      (22) Ni, W. X.; Qiu, Y. M.; Li, M.; Zheng, J.; Sun, R. W. Y.; Zhan, S. Z.; Ng, S. W.; Li, D. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 9532. doi: 10.1021/ja5025113

    23. [23]

      (23) Gao, G. F.; Li, M.; Zhan, S. Z.; Lv, Z.; Chen G. H.; Li, D. Chem. Eur. J. 2011, 17, 4113. doi: 10.1002/chem.201100081

    24. [24]

      (24) Wang, J. H.; Li, M.; Zheng, J.; Huang, X. C.; Li, D. Chem. Commun. 2014, 50, 9115. doi: 10.1039/C4CC04100C

    25. [25]

      (25) Zhan, S. Z.; Li, M.; Zhou, X. P.; Li, D.; Ng, S. W. RSC Adv. 2011, 1, 1457. doi: 10.1039/C1RA00566A

    26. [26]

      (26) Zhan, S. Z.; Li, M.; Zhou, X. P.; Wang, J. H.; Yang, J. R.; Li, D. Chem. Commun. 2011, 47, 12441. doi: 10.1039/C1CC14303D

    27. [27]

      (27) Zhan, S. Z.; Li, M.; Ng, S. W.; Li, D. Chem. Eur. J. 2013, 19, 10217. doi: 10.1002/chem.201204632

    28. [28]

      (28) Wang, X. L.; Zheng, J.; Li, M.; Ng, S. W.; Chan, S. L. F.; Li, D. Cryst. Growth Des. 2016, 16, 4991. doi: 10.1021/acs.cgd.6b00571

    29. [29]

      (29) Tong, Z. H., Zhang, J. C., Zhu, J. C., Fan, M. G., Fu, H. B., Wu, H.B., Wu, Y. S., Xu, J. H., Zhu, A. P., Fan, P., Fu, W. F., Chi, S. M., Liu, C. Y. Molecular Photochemistry, 1st ed.; Science Press: Beijing, 2013;pp 533-539. [佟振合, 张建成, 朱晋昌, 樊美公, 付红兵, 吴义室, 徐建华, 朱爱平, 樊平, 傅文甫, 迟绍明, 刘春艳. 分子光化学.北京: 科学出版社, 2013: 533-539.]

    30. [30]

      (30) Leitl, M. J.; Kuchle, F. R.; Mayer, H. A.; Wesemann, L.; Yersin, H. J. Phys. Chem. A 2013, 117, 11823. doi: 10.1021/jp402975d

    31. [31]

      (31) Singh, K.; Long, J. R.; Stavropoulos, P. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 2942. doi: 10.1021/ja963664a

    32. [32]

      (32) Mayer, I. Chem. Phys. Lett. 1983, 97, 270. doi: 10.1016/0009-2614(83)80005-0

    33. [33]

      (33) Johnson, E. R.; Keinan, S.; MoriSánchez, P.; ContrerasGarcía, J.; Cohen, A. J.; Yang, W. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6498. doi: 10.1021/ja100936w

    34. [34]

      (34) Bader, R. F. W. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 7966. doi: 10.1021/jp073213k

    35. [35]

      (35) Bader, R. F. W. Chem. Rev. 1991, 91, 893. doi: 10.1021/cr00005a013

    36. [36]

      (36) Jenkins, V.; Morrison, I. Chem. Phys. Lett. 2000, 317, 97. doi: 10.1016/S0009-2614(99)01306-8

    37. [37]

      (37) Espinosa, E.; Alkorta, I.; Elguero, J.; Molins, E. J. Chem. Phys. 2002, 117, 5529. doi: 10.1063/1.1501133

    38. [38]

      (38) Varadwaj, P. R.; Marques, H. M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 2126. doi: 10.1039/B919953E

    39. [39]

      (39) Dinda, S.; Samuelson, A. G. Chem. Eur. J. 2012, 18, 3032. doi: 10.1002/chem.201101219

    40. [40]

      (40) Panda, M. K.; Ghosh, S.; Yasuda, N.; Moriwaki, T.; Mukherjee, G.D.; Reddy, C. M.; Naumov, P. Nat. Chem. 2015, 7, 65. doi: 10.1038/nchem.2123

    41. [41]

      (41) Persch, E.; Dumele, O; Diederich, F. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 3290. doi: 10.1002/anie.201408487

    42. [42]

      (42) Cavallo, G.; Metrangolo, P.; Milani, R.; Pilati, T.; Priimagi, A.; Resnati, G.; Terraneo, G. Chem. Rev. 2016, 116, 2478. doi: 10.1021/acs.chemrev.5b00484

    43. [43]

      (43) Liu, M. H. Acta Phys. -Chim. Sin. 2017, 33, 451. [刘鸣华. 物理化学学报, 2017, 33, 451.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201702151

    44. [44]

      (44) Sivchik, V. V.; Solomatina, A. I.; Chen, Y. T.; Karttunen, A. J.; Tunik, S. P.; Chou, P. T.; Koshevoy, I. O. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 14057. doi: 10.1002/anie.201507229

    45. [45]

      (45) Yan, D.; Delori, A.; Lloyd, G. O.; Friščić, T.; Day, G. M.; Jones, W.; Lu, J.; Wei, M.; Evans, D. G.; Duan, X. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 50, 12483. doi: 10.1002/anie.201106391

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  3
  • 文章访问数:  516
  • HTML全文浏览量:  56
文章相关
  • 收稿日期:  2017-04-26
  • 修回日期:  2017-05-26
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章