研究目的
设计和合成四甲基膦酸锚定基团功能化的钌三二亚胺光敏剂，用于稳定接枝到透明导电氧化物上，并与水分解催化剂在染料敏化光电化学电池中实现共价偶联，以生产太阳能燃料。
研究成果
成功合成了具有四个甲基膦酸锚定基团的新型钌三双亚胺光敏剂并进行了表征。有机金属合成法适用范围有限，而传统方法更具通用性。炔基功能化配合物RuP4OEt-EPIP为固定染料-催化剂组装体提供了可能。由于亚甲基间隔基的存在，锚定基团未显著改变电子性质，这对DS-PEC应用有利。未来工作应着眼于提高产率并探索其在太阳能燃料生产中的应用。
研究不足
合成方面的局限性包括：某些配合物产率较低（例如传统方法制备的顺式-Ru(4,4′-(CH2PO3Et2)2-bpy)2Cl2为10-20%，RuP4OEt-TMS-EPIP为20%），[(η6-芳烃)Ru(dppz)Cl](PF6)因不溶性而无法通过有机金属路线合成，存在磷酸酯基水解副产物，以及某些配体（TMS-EPIP、吩恶嗪二酮）三氟甲磺酸盐前体制备困难。需优化产率及纯化方法。
1：实验设计与方法选择：
评估了两种合成异配位钌三二亚胺配合物的路线（传统路线与有机金属路线）。有机金属路线以半夹心η6-芳烃钌配合物为中间体，比较了热活化和微波活化方法。传统方法通过制备cis-Ru(4,4′-(CH2PO3Et2)2-bpy)2Cl2中间体进行。
2：样品选择与数据来源：
选取多种二亚胺N^N配体（bpy、phen、phenamine、dppz、phendione、TMS-EPIP、EPIP）。配体或购自Sigma Aldrich、Strem公司，或由Oribase Pharma定制合成（如4,4′-(CH2PO3Et2)2-bpy）。
3：实验设备与材料清单：
设备包括Bruker Avance 300 MHz核磁共振仪、Shimadzu UV-1800或Agilent Cary 60紫外可见光谱仪、Thermoquest Finnigan LCQ ESI-MS质谱仪及微波反应器。材料包含钌前驱体（RuCl3·3H2O、Ru(DMSO)4Cl2）、配体、溶剂（甲醇、乙醇、2-甲氧基乙醇、乙腈、二氯甲烷）及试剂（KPF6、三氟甲磺酸）。
4：2O、Ru(DMSO)4Cl2）、配体、溶剂（甲醇、乙醇、2-甲氧基乙醇、乙腈、二氯甲烷）及试剂（KPF三氟甲磺酸）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤： - **有机金属路线**：先合成[(η6-芳烃)Ru(N^N)Cl](PF6)和[(η6-芳烃)Ru(N^N)(OTf)](OTf)前驱体，再与4,4′-(CH2PO3Et2)2-bpy在热条件（溶剂混合液回流）或微波条件（150°C，乙醇中20分钟）下反应，硅胶柱层析纯化。
5：数据分析方法：
紫外可见光谱监测反应及表征配合物，循环伏安法与方波伏安法测定乙腈/nBu4NBF4电解液中的氧化还原性质，核磁共振与电喷雾质谱确认结构。
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