合成并表征了一种新的
$\pi}$-堆叠的供体-受体 (D-A) 系统,[Ru(1-([
2,2'-联吡啶]-6-基甲基)-3-(2-
环己烯-2',5'-二酮)-
1H-咪唑)(2,2':6',2"-联
吡啶)]
$[PF_6]_2$ (ImQ_T)。与其前体 [Ru(6-(2-
环己烯-2',5'-二酮)-2,2':6',2"-联
吡啶)(2,2':6',2"-联
吡啶)]
$[PF_6]_2$ (TQ_T) 类似,该系统具有共面排列的联
吡啶 (tpy)
配体和醌基 (Q) 基团,这促进了通过
$\pi}$-堆叠结构的电子转移。尽管理论计算通过时间依赖密度泛函理论 (TD-DFT) 预测了从基于
铑的最高占据分子轨道 (HOMO) 到基于醌的最低未占据分子轨道 (LUMO) 的最低能量电荷转移跃迁 (MQCT) 的存在,但实验的稳态吸收光谱并未观察到此类带。因此,选择性激发到基于
铑的占据轨道与基于 tpy 的虚拟轨道的 MLCT 态成为可能,从中发生了电荷分离 (CS) 反应。通过超快可见光泵浦/中红外探头 (TrIR) 光谱方法探测了光诱导的 CS 和热电荷复合 (CR) 反应。对 Q 和
$Q^-$ 态的 CO 切伸模式以及 tpy
配体的芳香 C=C 切伸模式的衰减动力学分析给出了 CS 的时间常数小于 1 ps,CR 为 1-3 ps,振动冷却过程为 10-20 ps。电子转移路径显示为 Ru-tpy-Q,而非 Ru-bpy-imidazol-Q。