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有机配合物连接不同基团引起光谱移动讨论

已有 2748 次阅读 2014-3-28 22:32 |个人分类:知识理解|系统分类:科研笔记| 光催化

                     有机配合物连接不同基团引起光谱移动讨论

          由于有机配合物既有无机物的特性又有有机配体的性能 ,大量的有机配合物被广泛的研究。在催化过程中尤其是氧化还原反应中,我们一直都很关注配合物中的电子转移过程,下面我就讨论一下近几天学习过程遇到的一个问题

          如果一个配合物上连接上一个强的给电子基,其吸收或发射光谱如何移动?以pt(phen)2上加一个强的给电子基ph为例:

我们知道加ph后光谱发生了红移,关键是为什么呢?在理解这之前我学习的是半导体光催化,在半导体中,有这样一条原则,无论什什么结构,但其结构中有电子的 增加时,整个物质的能量总是增加的,按照这来解释,光谱应该是蓝移,当然有的人会说,半导体和配合物本来就不是一类物质,你用相同的方法和原理去理解,自然可能有毛病,同时解释不清楚也使非常正常的。可是我想,科学的本质应该是相同的,所以我还是想找到一些共同之处,不过非常可惜,最后还是没实现,值得高兴的是,在这个过程中,我对这个问题的理解加深了不少。在这行不通之时,我试图用有机化学中的前线轨道轨道理论去理解,没想到效果出奇的好。首先我们知道前线轨道有HOMO,LUMO,而且必须注意的是,HOMO 的能量低于LUMO,所以电子有D到原配合物时,先跑到HOMO,这就好啦,如果电子填充到HOMO,那么,HOMO和LUMO之间的能量差就减小,或者说带隙缩短,光谱自然就要红移。不过仔细想一下,这里又有问题了,为什么?我们说HOMO叫高占据轨道,也就是说,HOMO一定是全部充满的,那为什么电子还能填充到HOMO?这就考究我们对知识的理解水平了,给电子基就非得将电子扔给原配合物吗?它是电子给体,这我无话可说,不过我认为所谓的给电子,有很大程度上说的是具有给电子的趋势,同时Ph又是一个很大的共轭体系,也就是说,它也有很大的接受电子或者说得电子趋势,这两跑一块,不就是天造地设的一对吗?也就是说原配合物是能“接受”电子的,HOMO的能量也是要升高的,HOMO和LUMO的带隙也是要减小的,所以光谱自然应该红移

         我上面说了电子转移与氧化还原密切相关,可是现在我又扯光谱的动问题,是不是跑题了呢?其实没有,氧化还原反应中是有电子转移,可是你看得到吗?看不到,是吧?那光谱移动总看的到吧,只要将样品往分光光度计的机器里一放,在做点必要的处理,光谱就有了,也就能看了。

 



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