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NADH模型物配位的钌络合物[Ru(pbnHH)(bpy)2](PF6)2(bpy=2,2’-bipyridine, pbnHH=8-(pyridin-2-yl)-4a,5,10,10a-tetrahydropyrido[2,3-b][1,8] naphthyridine)是近几年被合成出来的NADH衍生物。由于过渡金属络合物作用,使得此类NADH衍生物拥有众多优越的性质,在电化学、光化学、CO2的催化氢化等众多领域都有着广泛的应用。经过几年的研究,对其反应机理有了一定的掌握,但是该类络合物在水或乙腈介质中释放负氢离子、氢原子和电子的热力学驱动力还不清楚。 本文研究了[Ru(pbnHH)(bpy)2](PF6)2与负氢受体(Ph3C+)在乙腈中的氧化还原反应。运用本组已经建立的热力学和动力学研究方法得到了[Ru(pbnHH)(bpy)2]2+以及各种反应中间体的热力学参数和反应机理。在此基础上,根据化学反应热力驱动参数与动力学活化参数等相关的原理,分析并确定负氢离子转移的机理。主要内容包括:⑴设计合成了化合物[Ru(bpy)2(pbnHH)](PF6)2及其衍生物,并通过质谱核磁等手段表征确定其结构;⑵通过电化学分析平台,确定了[Ru(bpy)2(pbnHH)](PF6)2及其氧化态[Ru(bpy)2(pbnH)](PF6)3的氧化还原电位;⑶应用量热滴定风险分析仪测定[Ru(bpy)2(pbnHH)](PF6)2在乙腈溶剂中的负氢异裂能;⑷根据Hess定律运用热力学循环的方法定量计算出[Ru(bpy)2(pbnHH)](PF6)2及其反应中间体在乙腈溶剂中释放氢原子、电子和质子的热力学驱动力;⑸建立[Ru(bpy)2(pbnHH)](PF6)2的反应中间体释放质子的异裂能,氢原子以及氧化还电位数据库。通过分析热力学数据并结合动力学分析确定[Ru(bpy)2(pbnHH)](PF6)2与Ph3C+负氢转移反应为一步负氢机理。