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金属钌(Ru)的配合物具有丰富的基态和激发态的光物理、光化学性质和氧化还原性质。它在很多研究方面都显示了广阔的应用前景,这些研究方面主要包括:太阳能转化、光催化、非线性光学材料、电化学、电子转移和能量传递、分子识别等。光诱导的异构反应是钌配合物颇具特色的一类光反应,它的变化形式多种多样,反应机理也较为复杂。发生光异构的分子材料在光电子和光子器件技术(包括光开关、数据存储等方面)具有潜在的应用价值。光诱导的异构反应对于光能量转化、信息储存、以及“分子光开关”和“分子马达”的设计均具有重要的意义。本文成功合成并分离得到了一种亚硝酰钌配合物的两种结构异构体,详细研究了在不同波长时,光异构反应的动力学过程,并计算了反应的速率常数和量子产率。同时,计算和解析了两种异构体的分子轨道和波谱特征,为深入研究光反应的机理提供了重要的依据。本文的主要工作包括:一、分析和介绍了金属钌化合物光诱导异构反应的重要特性和研究现状。二、成功合成并分离得到了一种亚硝酰钌配合物[Ru(OAc)(2CQN)2NO]的两种结构异构体,利用高分辨的核磁共振谱进行了结构表征。测定了在DMSO中两种异构体cis-1和cis-2的紫外-可见吸收光谱,在可见区的吸收峰分别为420nm和410nm,为研究分子轨道和激发态的能级提供了实验依据。三、利用600M核磁共振H谱,研究了cis-2[Ru(OAc)(2CQN)2NO]光异构到cis-1的光反应过程。从光反应动力学角度出发,选择了420nm,475nm和550nm三个波长,定量地测定了cis-2光异构到cis-1体系的核磁共振H谱随时间的演变,从而计算出反应的速率常数分别为k1=0.00712(min),k2=0.00557(min-1) k3=0.00493(min-1)o量子产率分别为=0.822×10-3, φλ=475nm=0.599×10-3φλ=550nm=0.394×l0-3实验结果表明,在吸收峰附近光照射时,光异构反应的速率常数最大。四、利用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP/Lanl2dz+631l++g**水平,对两种异构体的电子吸收光谱、红外振动光谱和核磁共振H谱进行了计算解析。理论计算所得电子结构、分子振动频率和H原子自旋耦合的化学位移值与实验测得的数值吻合较好,合理解释了分子轨道电子跃迁和分子振动模式,并为深入探索其光反应机理提供了重要的指导。