Электронное строение комплекса [Cu(Salen)] и химическое состояние его атомов по данным фотоэлектронной спектроскопии и квантово- химических расчетов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методами рентгеновской и ультрафиолетовой фотоэлектронной спектроскопии совместно с расчетами в рамках теории функционала плотности исследовано электронное строение комплекса [Cu(Salen)] и охарактеризовано химическое состояние его атомов. Установлено, что наличие комплексообразующего атома Cu приводит к перераспределению электронной плотности не только на атомах азота и кислорода, входящих в состав координационного центра CuO2N2, но и на атомах углерода саленового лиганда. Выявлено, что доминирующий вклад в высшую занятую молекулярную орбиталь вносят валентные орбитали атомов координационного центра CuN2O2, а атомные 3d-орбитали Cu распределены по молекулярным орбиталям в диапазонах энергии связи 2–4 и 6–11 эВ.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

П. М. Корусенко

Санкт-Петербургский государственный университет; Омский государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: p.korusenko@spbu.ru
Россия, г. Санкт-Петербург; г. Омск

А В. Королева

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: p.korusenko@spbu.ru
Россия, г. Санкт-Петербург

А. А. Верещагин

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: p.korusenko@spbu.ru
Россия, г. Санкт-Петербург

К. П. Катин

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Email: p.korusenko@spbu.ru
Россия, г. Москва

О. В. Петрова

Санкт-Петербургский государственный университет; Коми научный центр УрО РАН

Email: p.korusenko@spbu.ru
Россия, г. Санкт-Петербург; г. Сыктывкар

Д. В. Сивков

Санкт-Петербургский государственный университет; Коми научный центр УрО РАН

Email: p.korusenko@spbu.ru
Россия, г. Санкт-Петербург; г. Сыктывкар

О. В. Левин

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: p.korusenko@spbu.ru
Россия, г. Санкт-Петербург

А. С. Виноградов

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: p.korusenko@spbu.ru
Россия, г. Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Srivastva A.N. Stability and Applications of Coordination Compounds. London: IntechOpen Limited, 2020. 178 p. https://doi.org/10.5772/intechopen.83186
  2. Li X., Li J., Kang F. // Ionics. 2019. V. 25. P. 1045. https://doi.org/10.1007/s11581-018-2819-5
  3. Chepurnaya I.A., Karushev M.P., Alekseeva E.V et al. // Pure Appl. Chem. 2020. V. 92. № 8. P. 1239. https://doi.org/10.1515/pac-2019-1218
  4. Clarke R.M., Storr T. // Dalton Trans. 2014. V. 43. № 25. P. 9380. https://doi.org/10.1039/c4dt00591k.
  5. Aburas N., Lolić A., Stevanović N. et al. // J. Iran Chem. Soc. 2012. V. 9. P. 859. https://doi.org/10.1007/s13738-012-0102-7
  6. Evangelista F., Carravetta V., Stefani G. et al. // J. Chem. Phys. 2007. V. 126. № 12. Р. 124709. https://doi.org/10.1063/1.2712435
  7. Chen L.X., Zhang X., Wasinger E.C. et al. // Chem. Sci. 2010. V. 1. P. 642. https://doi.org/10.1039/c0sc00323a
  8. Tverdova N.V., Pelevina E.D., Giricheva N.I. et al. // J. Mol. Struct. 2012. V. 1012. P. 151. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2011.06.037
  9. Giricheva N.I., Girichev G.V., Kuzmina N.P. et al. // J. Struct. Chem. 2009. V. 50. P. 52. https://doi.org/10.1007/s10947-009-0007-1
  10. Girichev G.V., Giricheva N.I., Kuzmina N.P. et al. // J. Struct. Chem. 2005. V. 46. P. 813. https://doi.org/10.1007/s10947-006-0205-z
  11. Shigemi A., Fujiwara M., Kawai J. et al. // J. Sur. Anal. 2000. V. 7. № 3. P. 300.
  12. Choudhary A., Kumari S., Ray S. // ACS Omega. 2017. V. 2. № 10. P. 6636. https://doi.org/10.1021/acsomega.7b01071
  13. Svirskiy G.I., Generalov A.V., Vinogradov N.A. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2021. V. 23. P. 11015. https://doi.org/10.1039/d1cp00511a
  14. Korusenko P.M., Koroleva A.V., Vereshchagin A.A. et al. // Int. J. Mol. Sci. V. 23. № 11. Р. 6207. https://doi.org/10.3390/ijms23116207
  15. Holm R.H., Everett G.W. Jr., Chakravorty D.A. // Progress in Inorganic Chemistry. New York: Interscience, 1966. V. 7. P. 83.
  16. Sliznev V.V., Girichev G.V. // J. Struct. Chem. 2011. V. 52. P. 16. https://doi.org/10.1134/S0022476611010033
  17. Lu X., Duchimaza-Heredia J., Cui Q. // J. Phys. Chem. A. 2019. V. 123. P. 7439.
  18. Mulliken R.S. // J. Chem. Phys. 1955. V. 23. P. 1833. https://doi.org/10.1063/1.1740588
  19. Solomon J.L., Madix R.J., Stöhr J. // Surf. Sci. 1991. V. 255. P. 12.
  20. Kishi K., Ehara Y. // Surf. Sci. 1986. V. 176. P. 567.
  21. Korusenko P.M., Nesov S.N., Iurchenkova A.A. et al. // Nanomaterials. 2021. V. 11. № 9. 2163. https://doi.org/10.3390/nano11092163
  22. Kerber S.J., Bruckner J., Woźniak K. et al. // J. Vac. Sci. Technol. 1996. V. 14. P. 1314. https://doi.org/10.1116/1.579947
  23. Biesinger M.C. // Surf. Interface Anal. 2017. V. 49. P. 132. https://doi.org/10.1002/sia.6239
  24. Nelson A.J., Reynolds J.G., Roos J.W. // J. Vac. Sci. Technol. 1999. V. 18. P. 1072. https://doi.org/10.1116/1.582302
  25. Grosvenor A.P., Kobe B.A., Biesinger M.C. et al. // Surf. Interface Anal. 2004. V. 36. P. 1564. https://doi.org/10.1002/sia.1984
  26. Cotton F.A., Wilkinson G. Basic Inorganic Chemistry. New York: John Wiley & Sons, 1976. 579 p.
  27. Zhao Q., Bai C., Zhang W. et al. // Ind. Eng. Chem. Res. 2014. V. 53. P. 4232. https://doi.org/dx.doi.org/10.1021/ie500017z

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схематическое изображение молекулы салена H2(Salen) и комплекса [Cu(Salen)]. Атомы углерода с близкими химическими состояниями объединены в две группы C1, C4 (Cα) и C2, C3, C5 (Cβ).

Скачать (31KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Экспериментальные РФЭ C1s-спектры (точки) и теоретические спектры (сплошные кривые), построенные на основе данных DFT-расчета для молекулы салена H2(Salen) (а) и комплекса [Cu(Salen)] (б). Вертикальными столбиками обозначены положения рассчитанных значений энергии связи C1s-уровней атомов углерода каждого типа – Cα (C1, С4) и Cβ (С2, С3, С5).

Скачать (36KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Фотоэлектронные Cu2p (а), N1s (б), O1s (в) спектры молекулы H2(Salen) и комплекса [Cu(Salen)].

Скачать (40KB)
Метаданные
5. Рис. 4. УФ ФЭ-спектры валентной зоны молекулы H2(Salen) (1) и комплекса [Cu(Salen)] (2), измеренные при hν = 21.2 эВ. Спектры нормированы на интенсивности полос d–e.

Скачать (23KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Сравнение УФ ФЭ-спектров молекулы H2(Salen) (а) и комплекса [Cu(Salen)] (б) (hν = 21.2 эВ) с энергетическими распределениями полных (1) и парциальных плотностей занятых электронных состояний (2) в валентной зоне, рассчитанными с применением DFT.

Скачать (58KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024