Physical Chemistry and Theoretical Chemistry (Council of Physical Sciences)
100 %
Panel
Chemistry 1
Department or equivalent
TTK Környezeti és Szervetlen Fotókémia (University of Pannonia)
Participants
Fodor, Lajos Horváth, Ottó Kovács, Margit
Starting date
2006-02-01
Closing date
2010-07-31
Funding (in million HUF)
5.629
FTE (full time equivalent)
3.90
state
closed project
Summary in Hungarian
A kutatási program célja olyan új ruténium(II) komplexek, mint oldószerrel hangolható érzékenyítők előállítása, jellemzése és felhasználásuk két- és többmagvú komplexek előállítására, amelyekben a kromofór egységeket olyan hídligandumok, mint a cianid vagy 2,3-bis(2-piridil)-pirazine (dpp) és 6,7-dimetil-2,3-di(2-piridil)-kinoxalin (dmbpq) kötik össze. Ezek a komplexek kiváló modell rendszerek nagy változatosságot kínálva az oldószerrel hangolt intaramolekuláris energia és/vagy elektronátadás tanulmányozására időfelbontásos lumineszcecia és abszorpciós jelek mérésével
Summary
The objective of this research is to synthesize and characterize new ruthenium(II) complexes as solvent tunable sensitizer units and to use them for constructing bi- and polynuclear complexes in which the chromophore units are connected by various bridging ligands such as cyanide or 2,3-bis(2-pyridyl)-pyrazine (dpp) and 6,7-dimethyl-2,3-di(2-pyridyl)-quinoxaline (dmbpq) to other transition metal complexes. These complexes provide excellent model systems with offering great variety to study the solvent tuned intramoleular energy and electron transfer processes by measuring the time resolved luminescence and absorption signals.
Final report
Results in Hungarian
A vízben oldódó 5,10,15,20-tetrakisz(paraszulfonato-fenil)porfirin (H2P4-) síkon kívüli (OOP: out-of-plane) fémkoplexeinek képződést vizsgáltuk Tl(III) és Hg(II) ionokkal. Azonosítottuk és jellemeztük a TlP3-, HgP4-, Hg2P28-, and Hg3P26- komplexeket spektrális, fotofizikai és fotokémiai sajátságaik alapján.
Két [Ru(LL)(CN)4]2- típusú komplex sorozatot szintetizáltunk (LL=2,2’-bipiridin (bpy), 1,10-fenantrolin (phen), szubsztituált és deuterált származékaik) és jellemeztünk UV-Vis, IR, Raman spektroszkópiával, fotofizikai és fotokémiai sajátságaik alapján. Meghatároztuk a [Ru(dcb)(CN)4]4- és [Ru(dpp)(CN)4]2- protonálódási állandóit (dcb=4,4’dikarboxi-bpy és dpp=2,3-bis-2-piridil-pyrazin). Elméleti számításokat végeztünk a [Ru(bpy)2(CN)2] és [Ru(LL)(CN)4]2- komplexekre (LL= -CH3, -C6H5 és COO- csoportokkal szimmetrikusan 4,4’ szubsztituált bpy)). A [Ru(x,x’-dmb)(CN)4]2- (ahol x=3,4,5,6 és dmb=dimetil-bpy) komplexekre elméleti számításokkal kapott jellemző szerkezeti, fotofizikai és fotokémiai sajátságokat kísérleti eredményekkel igazoltuk.
Új kétcentrumú Ru(II)-alapú komplexek prototípusát a [(bpy)2Ru(μ-bppz)Ru(CN)4] komplexet és metilált származékát a állítottuk elő és jellemeztük különböző spektroszkópiai módszerekkel (UV-Vis elnyelési és lumineszcencia, IR, NMR) módszerekkel. A komplexek két-két izomerét azonosítottuk NMR spektroszkópiai valamint az elméleti számítások eredményeinek összevetésével.
Results in English
Formation of out-of-plane (OOP) metalloporphyrins of thallium(III) and mercury(II) with water soluble 5,10,15,20-tetrakis(parasulfonato-phenyl)porphyrin (H2P4-) was investigated. Spectral, photophysical and photochemical characteristics of TlP3-, HgP4-, Hg2P28-, and Hg3P26- complexes have been determined.
Two series of [Ru(LL)(CN)4]2- complexes have been synthesized (LL=2,2’-bipyridine (bpy), 1,10-phenanthroline, and their substituted derivatives and several deuteriated isotopologues) and characterized by UV-Vis, IR, Raman, NMR spectroscopy, and photophysical and photochemical properties were measured. Stepwise protonation constants of [Ru(dcb)(CN)4]4- and [Ru(dpp)(CN)4]2- have been determined (dcb=4,4’dicarboxy-bpy, bpp=2,3-bis(2-pyridyl)-pyrazine). Theoretical calculations have been performed on [Ru(bpy)2(CN)2] and [Ru(LL)(CN)4]2- complexes (where LL is 4,4’ disubstituted bpy with -CH3, -C6H5 and COO- groups). All significant structural, photophysical and photochemical properties of [Ru(x,x’-dmb)(CN)4]2- (where x=3,4,5,6 and dmb=dimethyl-bpy) predicted by the theoretical calculations have been supported by the experiments.
The [(bpy)2Ru(μ-bppz)Ru(CN)4] complex as prototype of new dinuclear Ru(II)-based complexes and its methylated derivative have been synthesized and characterized by various adequate spectroscopic (UV-Vis absorption and emission, IR, NMR) methods. Two isomers of the complexes have been assigned by NMR spectroscopy and theoretical calculations.
Valicsek Zs, Horváth O.;: Formation, photophysics and photochemistry of thallium(III) 5,10,15,20-tetrakis(4-sulphonatophenyl)porphyrin: New supports of typical sitting-atop features, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 186 (2007) 1–7., 2007
Kovács M;: Protonation Equilibria of [Ru(LL)(CN)4]2- complexes posessing electron donating sites on diimine ligand,, Inorg. Chim. Acta, 360, 345-352 (2007), 2007
Kovács M; Ronayne K L; Browne W R; Henry W; Vos J G; McGarvey J J; Horváth A;: The effects of ligand substitution and deuteriation on the spectroscopic and photophysical properties of [Ru(LL)(CN)4]2- complexes,, Photochem. & Photobiol. Sci. 6 (2007) 444-453., 2007
Kovács M; Fodor L; Browne W R; Horváth A;: Photophysics and electron transfer reactions of [Ru(LL)(CN)4]2- complexes,, Radiation Phys. Chem. 76 (2007) 1236-1243., 2007
Huszánk R., Lendvay Gy., Horváth O.,:: Air-stable, hem like water soluble iron(II) porphyrin: in situ preparation and characterization, J. Biol. Inorg. Chem. J Biol Inorg Chem (2007) 12:681–690., 2007
Fodor L., Lendvay Gy., Horváth A.,: Solvent dependence of absorption and emission spectra of Ru(bpy)2(CN)2: experiment and explanation based on electronic structure theory, J. Phys. Chem. A. 111 (2007) 12891-12900., 2007
Margit Kovács, Lajos Fodor, György Lendvay and Attila Horváth*: Characterization of Solvent Tunable [Ru(LL)(CN)4]2- sensitizers: Structure, Pho-tophysics and Photochemistry, Central European Conference on Photochemistry, Bad Hofgastein, Austria, February 10-14, 2008. plenary lecture, 2008
Zsolt Valicsek, György Lendvay, and Ottoó Horváth: Equilibrium, Photophysical, Photochemical, and Quantum Chemical Examination of Anionic Mercury(II) Mono- and Bisporphyrins, J. Phys. Chem. B, 2008, 112 (46), 14509-14524, 2008
