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Fantacci S, De Angelis F, Wang J, Bernhard S, Selloni A. A Combined Computational and Experimental Study of Polynuclear Ru−TPPZ Complexes: Insight into the Electronic and Optical Properties of Coordination Polymers. J Am Chem Soc 2004; 126:9715-23. [PMID: 15291575 DOI: 10.1021/ja048421u] [Citation(s) in RCA: 76] [Impact Index Per Article: 3.8] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/29/2022]
Abstract
We report a combined experimental and computational study of polynuclear [Ru(n)(TPPZ)(n)(+1)](2)(n)(+) complexes, of interest in the field of photoactive polymers. The complexes with n = 1, 2, 3 and n > 5 have been synthesized and spectroscopically characterized. A red-shift of the visible band maximum from 2.59 to 2.03 eV is observed going from the monomer to the longer oligomeric species (n > 5). To characterize the geometries, electronic structure, and excited states of these complexes, density functional theory (DFT) and time-dependent DFT calculations on the [Ru(n)(TPPZ)(n)(+1)](2)(n)(+) series with n = 1-4 in solution have been performed. The agreement between experimental and calculated spectra is good, both in terms of absorption maximum energies and relative intensities for different values of n. For all the investigated complexes, we assign the main band in the visible region as a metal-to-metal plus ligand charge transfer (MMLCT) transition. The resulting excited states are delocalized throughout the entire complexes, as they originate from a superposition of pi(TPPZ)-t(2g)(Ru) states. The low-energy shoulder of the main visible absorption band, present in the experimental spectra for n > 1, is proposed to arise from spin-forbidden singlet-triplet transitions of similar MMLCT character, consistent with the observed enhancement of this feature in the spectra of the corresponding Os oligomers.
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Affiliation(s)
- Simona Fantacci
- Istituto CNR di Scienze e Tecnologie Molecolari, Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, via Elce di Sotto 8, I-06123, Perugia, Italy.
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Nunzi F, Mercuri F, De Angelis F, Sgamellotti A, Re N, Giannozzi P. Coordination and Haptotropic Rearrangement of Cr(CO)3 on (n,0) Nanotube Sidewalls: A Dynamical Density Functional Study. J Phys Chem B 2004. [DOI: 10.1021/jp037705i] [Citation(s) in RCA: 23] [Impact Index Per Article: 1.2] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 02/08/2023]
Affiliation(s)
- Francesca Nunzi
- Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, Via Elce di Sotto 8, I-06123 Perugia, Italy, Istituto CNR di Scienze e Tecnologie Molecolari (ISTM), c/o Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, Via Elce di Sotto 8, I-06123 Perugia, Italy, Facoltà di Farmacia, Università G. D'Annunzio, I-66100 Chieti, Italy, and NEST-INFM, Scuola Normale Superiore di Pisa, Piazza dei Cavalieri 7, I-56126 Pisa, Italy
| | - Francesco Mercuri
- Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, Via Elce di Sotto 8, I-06123 Perugia, Italy, Istituto CNR di Scienze e Tecnologie Molecolari (ISTM), c/o Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, Via Elce di Sotto 8, I-06123 Perugia, Italy, Facoltà di Farmacia, Università G. D'Annunzio, I-66100 Chieti, Italy, and NEST-INFM, Scuola Normale Superiore di Pisa, Piazza dei Cavalieri 7, I-56126 Pisa, Italy
| | - Filippo De Angelis
- Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, Via Elce di Sotto 8, I-06123 Perugia, Italy, Istituto CNR di Scienze e Tecnologie Molecolari (ISTM), c/o Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, Via Elce di Sotto 8, I-06123 Perugia, Italy, Facoltà di Farmacia, Università G. D'Annunzio, I-66100 Chieti, Italy, and NEST-INFM, Scuola Normale Superiore di Pisa, Piazza dei Cavalieri 7, I-56126 Pisa, Italy
| | - Antonio Sgamellotti
- Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, Via Elce di Sotto 8, I-06123 Perugia, Italy, Istituto CNR di Scienze e Tecnologie Molecolari (ISTM), c/o Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, Via Elce di Sotto 8, I-06123 Perugia, Italy, Facoltà di Farmacia, Università G. D'Annunzio, I-66100 Chieti, Italy, and NEST-INFM, Scuola Normale Superiore di Pisa, Piazza dei Cavalieri 7, I-56126 Pisa, Italy
| | - Nazzareno Re
- Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, Via Elce di Sotto 8, I-06123 Perugia, Italy, Istituto CNR di Scienze e Tecnologie Molecolari (ISTM), c/o Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, Via Elce di Sotto 8, I-06123 Perugia, Italy, Facoltà di Farmacia, Università G. D'Annunzio, I-66100 Chieti, Italy, and NEST-INFM, Scuola Normale Superiore di Pisa, Piazza dei Cavalieri 7, I-56126 Pisa, Italy
| | - Paolo Giannozzi
- Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, Via Elce di Sotto 8, I-06123 Perugia, Italy, Istituto CNR di Scienze e Tecnologie Molecolari (ISTM), c/o Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, Via Elce di Sotto 8, I-06123 Perugia, Italy, Facoltà di Farmacia, Università G. D'Annunzio, I-66100 Chieti, Italy, and NEST-INFM, Scuola Normale Superiore di Pisa, Piazza dei Cavalieri 7, I-56126 Pisa, Italy
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