Электронное строение комплекса [Cu(Salen)] и химическое состояние его атомов по данным фотоэлектронной спектроскопии и квантово- химических расчетов

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Методами рентгеновской и ультрафиолетовой фотоэлектронной спектроскопии совместно с расчетами в рамках теории функционала плотности исследовано электронное строение комплекса [Cu(Salen)] и охарактеризовано химическое состояние его атомов. Установлено, что наличие комплексообразующего атома Cu приводит к перераспределению электронной плотности не только на атомах азота и кислорода, входящих в состав координационного центра CuO2N2, но и на атомах углерода саленового лиганда. Выявлено, что доминирующий вклад в высшую занятую молекулярную орбиталь вносят валентные орбитали атомов координационного центра CuN2O2, а атомные 3d-орбитали Cu распределены по молекулярным орбиталям в диапазонах энергии связи 2–4 и 6–11 эВ.

Full Text

Restricted Access

About the authors

П. М. Корусенко

Санкт-Петербургский государственный университет; Омский государственный технический университет

Author for correspondence.
Email: p.korusenko@spbu.ru
Russian Federation, г. Санкт-Петербург; г. Омск

А В. Королева

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: p.korusenko@spbu.ru
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

А. А. Верещагин

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: p.korusenko@spbu.ru
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

К. П. Катин

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Email: p.korusenko@spbu.ru
Russian Federation, г. Москва

О. В. Петрова

Санкт-Петербургский государственный университет; Коми научный центр УрО РАН

Email: p.korusenko@spbu.ru
Russian Federation, г. Санкт-Петербург; г. Сыктывкар

Д. В. Сивков

Санкт-Петербургский государственный университет; Коми научный центр УрО РАН

Email: p.korusenko@spbu.ru
Russian Federation, г. Санкт-Петербург; г. Сыктывкар

О. В. Левин

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: p.korusenko@spbu.ru
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

А. С. Виноградов

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: p.korusenko@spbu.ru
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

References

  1. Srivastva A.N. Stability and Applications of Coordination Compounds. London: IntechOpen Limited, 2020. 178 p. https://doi.org/10.5772/intechopen.83186
  2. Li X., Li J., Kang F. // Ionics. 2019. V. 25. P. 1045. https://doi.org/10.1007/s11581-018-2819-5
  3. Chepurnaya I.A., Karushev M.P., Alekseeva E.V et al. // Pure Appl. Chem. 2020. V. 92. № 8. P. 1239. https://doi.org/10.1515/pac-2019-1218
  4. Clarke R.M., Storr T. // Dalton Trans. 2014. V. 43. № 25. P. 9380. https://doi.org/10.1039/c4dt00591k.
  5. Aburas N., Lolić A., Stevanović N. et al. // J. Iran Chem. Soc. 2012. V. 9. P. 859. https://doi.org/10.1007/s13738-012-0102-7
  6. Evangelista F., Carravetta V., Stefani G. et al. // J. Chem. Phys. 2007. V. 126. № 12. Р. 124709. https://doi.org/10.1063/1.2712435
  7. Chen L.X., Zhang X., Wasinger E.C. et al. // Chem. Sci. 2010. V. 1. P. 642. https://doi.org/10.1039/c0sc00323a
  8. Tverdova N.V., Pelevina E.D., Giricheva N.I. et al. // J. Mol. Struct. 2012. V. 1012. P. 151. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2011.06.037
  9. Giricheva N.I., Girichev G.V., Kuzmina N.P. et al. // J. Struct. Chem. 2009. V. 50. P. 52. https://doi.org/10.1007/s10947-009-0007-1
  10. Girichev G.V., Giricheva N.I., Kuzmina N.P. et al. // J. Struct. Chem. 2005. V. 46. P. 813. https://doi.org/10.1007/s10947-006-0205-z
  11. Shigemi A., Fujiwara M., Kawai J. et al. // J. Sur. Anal. 2000. V. 7. № 3. P. 300.
  12. Choudhary A., Kumari S., Ray S. // ACS Omega. 2017. V. 2. № 10. P. 6636. https://doi.org/10.1021/acsomega.7b01071
  13. Svirskiy G.I., Generalov A.V., Vinogradov N.A. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2021. V. 23. P. 11015. https://doi.org/10.1039/d1cp00511a
  14. Korusenko P.M., Koroleva A.V., Vereshchagin A.A. et al. // Int. J. Mol. Sci. V. 23. № 11. Р. 6207. https://doi.org/10.3390/ijms23116207
  15. Holm R.H., Everett G.W. Jr., Chakravorty D.A. // Progress in Inorganic Chemistry. New York: Interscience, 1966. V. 7. P. 83.
  16. Sliznev V.V., Girichev G.V. // J. Struct. Chem. 2011. V. 52. P. 16. https://doi.org/10.1134/S0022476611010033
  17. Lu X., Duchimaza-Heredia J., Cui Q. // J. Phys. Chem. A. 2019. V. 123. P. 7439.
  18. Mulliken R.S. // J. Chem. Phys. 1955. V. 23. P. 1833. https://doi.org/10.1063/1.1740588
  19. Solomon J.L., Madix R.J., Stöhr J. // Surf. Sci. 1991. V. 255. P. 12.
  20. Kishi K., Ehara Y. // Surf. Sci. 1986. V. 176. P. 567.
  21. Korusenko P.M., Nesov S.N., Iurchenkova A.A. et al. // Nanomaterials. 2021. V. 11. № 9. 2163. https://doi.org/10.3390/nano11092163
  22. Kerber S.J., Bruckner J., Woźniak K. et al. // J. Vac. Sci. Technol. 1996. V. 14. P. 1314. https://doi.org/10.1116/1.579947
  23. Biesinger M.C. // Surf. Interface Anal. 2017. V. 49. P. 132. https://doi.org/10.1002/sia.6239
  24. Nelson A.J., Reynolds J.G., Roos J.W. // J. Vac. Sci. Technol. 1999. V. 18. P. 1072. https://doi.org/10.1116/1.582302
  25. Grosvenor A.P., Kobe B.A., Biesinger M.C. et al. // Surf. Interface Anal. 2004. V. 36. P. 1564. https://doi.org/10.1002/sia.1984
  26. Cotton F.A., Wilkinson G. Basic Inorganic Chemistry. New York: John Wiley & Sons, 1976. 579 p.
  27. Zhao Q., Bai C., Zhang W. et al. // Ind. Eng. Chem. Res. 2014. V. 53. P. 4232. https://doi.org/dx.doi.org/10.1021/ie500017z

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Schematic representation of the salon H2(Salen) molecule and the [Cu(Salen)] complex. Carbon atoms with similar chemical states are grouped into two groups C1, C4 (Ca) and C2, C3, C5 (Cß).

Download (31KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Experimental XFE C1s spectra (dots) and theoretical spectra (solid curves) based on DFT calculation data for the salene molecule H2(Salen) (a) and the [Cu(Salen)] complex (b). Vertical columns indicate the positions of the calculated values of the C1s binding energy levels carbon atoms of each type are Ca (C1, C4) and Cß (C2, C3, C5).

Download (36KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Photoelectronic Cu2p (a), 1(b), O1s (c) spectra of the H2(Salen) molecule and the [Cu(Salen)] complex.

Download (40KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. UV FE spectra of the valence band of the H2(Salen) molecule (1) and the [Cu(Salen)] complex (2) measured at hv = 21.2 eV. The spectra are normalized based on the intensity of the d–e bands.

Download (23KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Comparison of the UV FE spectra of the H2(Salen) molecule (a) and the [Cu(Salen)] complex (b) (hv = 21.2 eV) with the energy distributions of the total (1) and partial densities of occupied electronic states (2) in the valence band calculated using DFT.

Download (58KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences