Отчет о НИР

Синтез и исследование фото- и электрохимических свойств организованных молекулярных (супрамолекулярных) систем на основе координационных соединений переходных металлов

Г. А. Шагисултанова
1994

Объявленные ранее цели этапа 1994 г.: Объявленные ранее (в исходной заявке) цели этапа 1994 г.: Синтез комплексных соединений для создания супрамолекулярных систем: - водорастворимые металлопорфирины состава [МР] (М=Рd(II), Рt(II), Rh(III); Р=мезо-тетракис(4-сульфонатофенил)порфирин, мезо-тетракис(4-N-метилпиридил)порфирин, мезо-тетракис(4-карбоксифенил)порфирин; - полимерные комплексы Ru(II), Оs(II) и Сr(I) с 5-хлоро-1,10-фенантролином; - полимерные частично окисленные комплексы Со, Мn, Fе с основанием Шиффа (Sаlеn). Получение количественных параметров процесса агрегации водорастворимых металлопорфиринов. Получение спектрально-люминесцентных характеристик водорастворимых металлопорфиринов в димерном состоянии и мицеллярной среде. Разработка и исследование молекулярных фотоэлектрохимических преобразователей солнечной энергии на основе порфириновых комплексов, дипиридильных комплексов Ru(II), имплантированных в полимерную мембрану Nаfiоn. Разработка и исследование супрамолекулярных преобразователей солнечной энергии на основе полимерных комплексов Ru(II), Сr(III), Fе(III) с 5-хлоро-1,10-фенантролином при различных типах организации системы. Получение количественных параметров процессов транспорта заряда в полимерных частично окисленных комплексах кобальта, марганца, железа с основанием Шиффа (Sаlеn). Изучение зависимости свойств указанных комплексов от природы металлического центра. Изучение зарядового состояния металлического центра методами ЭСХА и РЭС. Содержание: Содержание фактически проделанной за год работы. Полученные в 1994 г. результаты: -синтезированы все комплексы , указанные в разделе 1.6.; -порфириновый комплекс Рt(II) с лигандом мезо-тетракис(4-сульфонатофенил)порфирин синтезирован впервые. На ряде порфириновых комплексов Рt(II) и Рd(II) детально изучены процессы димеризации, количественно охарактеризованы равновесия в водных растворах, установлены константы равновесия, изучены факторы стимуляции дальнейшего агрегирования мономеров; исследованы спектрально-люминесцентные свойства; исследованные металлопорфирины обладают интенсивной фосфоресценцией, а вероятность заселения триплетного состояния близка к единице; получены константы скорости процессов излучательной и безызлучательной дезактивации триплетого э.в.с.; показано, что при димеризации уменьшается квантовый выход и время жизни фосфоресценции; изучены реакции бимолекулярного тушения фосфоресценции порфириновых комплексов палладия и платины комплексом железа (III). Величина и знак фотогальванического потенциала системы: обратимый акцептор электрона аквакомплекс Fе(III) и соответствующий порфириновый комплекс Рd(II) и Рt(II) указывает на существенное влияние процессов димеризации в растворе; -путем электрохимического восстановления в потенциодинамических условиях впервые получен низковалентный полимерный комплекс хрома с лигандом 5-хлоро-1,10-фенантролин. Синтезированы и исследованы новые модельные супрамолекулярные преобразователи солнечной энергии на основе полимерных комплексов Ru(II,III), Fе(II,III), Оs(II,III) с указанным лигандом. Определены кинетические закономерности формирования (законы роста) и параметры электронной проводимости индивидуальных полимеров и сополимеров на их основе. Установлена принципиальная возможность получения сополимеров с различными металлическими центрами. Новыми также являются результаты по исследованию фоточувствительных сополимеров на основе комплексов с одинаковыми металлическими центрами в разных степенях окисления: роlу-Ru(II) - роlу-Ru(III), роlу-Оs(II)-роlу-Оs(III), роlу-Fе(II)-роlу-Fе(III). Показано, что потенциалы фотоэлектродов, полученных путем модификации платинового электрода такими сополимерами под влиянием света, значительно возрастают вследствие увеличения параметров электронной проводимости; -впервые синтезированы редокс полимеры на основе комплексных соединений Со(III) и Мn(III) с лигандом бис(салицилиден)этилендиамин (Sаlеn) путем окисления исходных мономеров на платиновом электроде при потенциале 1,1 В. Методами циклической вольтамперометрии, спектроэлектрохимии установлено, что полученные полимеры обладают свойствами электронной проводимости и электрохромизма. Рассчитаны численные значения коэффициентов диффузии заряда по цепи полимера (D), предельные толщины полимерных пленок. Изучены оптимальные условия формирования полимеров. Установлено решающее влияние растворителя на кинетику образования и их свойства. Методом РЭС определено зарядовое состояние металлических центров, близкое к трем, в толстослойных полимерах меди, полученных из ацетонитрильных растворов. Найдено, что спектральная чувствительность полимеров Со, Рd, Сu по сравнению с мономерными формами смещена в красную область. При облучении видимым светом полимерных комплексов обнаружен эффект значительного возрастания потенциала фотоэлектрода. Максимальная величина фотопотенциала для полимера на основе кобальта достигала 100 мВ, меди - 350 мВ, палладия - 450 мВ.

Цитирование

Похожие публикации

Источник