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Green Light Activation of Push-Pull Ruthenium(II) Complexes

  • Synthesis, characterization, electrochemistry, and photophysics of novel homo- and heteroleptic ruthenium(II) complexes [Ru(cpmp)2] 2+ (22+) and [Ru(cpmp)(ddpd)]2+ (32+) bearing the tridentate ligands 6,2’’-carboxypyridyl-2,2’-methylamine-pyridylpyridine (cpmp) and N,N’-dimethyl-N,N’-dipyridin-2-ylpyridine-2,6-diamine (ddpd) are reported. The complexes possess one (32+) or two (22+) electron-deficient dipyridyl ketone fragments as electron accepting sites enabling intraligand charge transfer (ILCT), ligand-toligand charge transfer (LL’CT) and low-energy metal-to-ligand charge transfer (MLCT) absorptions. The latter peak around 544 nm (green light). 22+ shows 3MLCT phosphorescence in the red to near-infrared spectral region at room temperature in deaerated acetonitrile solution with an emission quantum yield of 1.3 % and a 3MLCT lifetime of 477 ns, while 3 2+ is much less luminescent. This different behaviour is ascribed to the energy gap law and the shape of the parasitic excited 3MCSynthesis, characterization, electrochemistry, and photophysics of novel homo- and heteroleptic ruthenium(II) complexes [Ru(cpmp)2] 2+ (22+) and [Ru(cpmp)(ddpd)]2+ (32+) bearing the tridentate ligands 6,2’’-carboxypyridyl-2,2’-methylamine-pyridylpyridine (cpmp) and N,N’-dimethyl-N,N’-dipyridin-2-ylpyridine-2,6-diamine (ddpd) are reported. The complexes possess one (32+) or two (22+) electron-deficient dipyridyl ketone fragments as electron accepting sites enabling intraligand charge transfer (ILCT), ligand-toligand charge transfer (LL’CT) and low-energy metal-to-ligand charge transfer (MLCT) absorptions. The latter peak around 544 nm (green light). 22+ shows 3MLCT phosphorescence in the red to near-infrared spectral region at room temperature in deaerated acetonitrile solution with an emission quantum yield of 1.3 % and a 3MLCT lifetime of 477 ns, while 3 2+ is much less luminescent. This different behaviour is ascribed to the energy gap law and the shape of the parasitic excited 3MC state potential energy surface. This study highlights the importance of the excited state energies and geometries for the actual excited state dynamics. Aromatic and aliphatic amines reductively quench the excited state of 22+ paving the way to photocatalytic applications using low-energy green light as exemplified with the green-light sensitized thiol-ene click reaction.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:J. Moll, Cui Wang, A. Päpcke, C. Förster, Ute Resch-GengerORCiD, S. Lochbrunner, K. Heinze
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Chemistry - A European Journal
Jahr der Erstveröffentlichung:2020
Organisationseinheit der BAM:1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.2 Biophotonik
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Wiley-VCH Verlag
Erste Seite:1
Letzte Seite:13
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Freie Schlagwörter:Green light excitation; MLCT; Phosphorescence; Photoinduced electron transfer; Ruthenium(II) complexes
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
DOI:10.1002/chem.202000871
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-506759
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:22.04.2020
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:14.05.2020
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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