Electro- and photocatalytic hydrogen evolution by a cobalt complex based on a tripodal iminopyridine ligand
Electro- and photocatalytic hydrogen evolution by a cobalt complex based on a tripodal iminopyridine ligand
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基于三足亚氨基吡啶配体的钴配合物的电催化和光催化析氢
DOI：
10.1016/j.poly.2014.07.031
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发表时间：
2014-10
期刊：
影响因子：
2.6
通讯作者：
Changneng Chen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xiaowei Song;Huimin Wen;Chengbing Ma;Changneng Chen
合成了一种基于三脚架亚氨基吡啶配体（2 E）-2-N-（吡啶-2-基亚甲基）-1-N，1-N-双（{2-[（E）-（吡啶-2-基亚甲基）氨基]苯基}）苯-1，2-二胺（L1）的钴配合物[CoL 1]（BF 4）2（1a），并通过红外光谱、紫外-可见光谱、磁矩和元素分析进行了表征。X-射线结构研究表明，配合物1是配位饱和的，含有非配位的桥头氮原子。电化学研究表明，配合物1a在乙腈中具有电催化质子还原活性，当以乙酸为质子源时，配合物1a的cat/ip为3.3。因此，我们估计络合物1a可以给出质子还原为氢的最高飞行时间2.3 s− 1。此外，在可见光照射下，优化的放氢体系（1a（0.1 mM），[Ir（ppy）2（bpy）]（PF 6）（0.1 mM），和10 vol% TEA在CH 3CN-H2O（1/1，v/v）混合溶剂中，pH 10）给出了最高的转换数34。作为比较，吸电子酯基（CO2 CH 2CH 3）被引入到配体的吡啶部分中，然而，这导致其相应的钴络合物2aless活性比络合物1a的电和光催化析氢。此外，对照实验确定同构锌络合物[ZnL 1]（BF 4）2（1b）对H2生成无效。
A cobalt complex based on the tripodal iminopyridine type ligand (2E)-2-N-(pyridin-2-ylmethylidene)-1-N,1-N-bis({2-[(E)-(pyridin-2-ylmethylidene)amino]phenyl})benzene-1,2-diamine (L1), namely, [CoL1](BF4)2(1a), was synthesized and characterized by FT-IR, UV–Vis spectroscopy, magnetic moment and elemental analysis. X-ray structural study of1ashows that the complex is coordinatively saturated and contains the uncoordinated bridgehead nitrogen atom. Electrochemical studies reveal that the complex1ahas an electrocatalytic proton reduction activity in acetonitrile, when using acetic acid as a proton source withicat/ip∼ 3.3. Therefore we estimate that the complex1acould give the highest TOF of 2.3 s−1for the reduction of proton to hydrogen. Furthermore, under visible-light irradiation, an optimized H2evolution system containing1a(0.1 mM), [Ir(ppy)2(bpy)](PF6) (0.1 mM), and 10 vol% TEA in CH3CN–H2O (1/1, v/v) mixed solvents at pH 10 gives a highest turnover number of 34. For comparison, an electron-withdrawing ester group (CO2CH2CH3) is introduced into the pyridine moiety of the ligand as inL2, however, which leads to its corresponding cobalt complex2aless active than the complex1afor electro- and photocatalytic H2evolution. Additionally, the control experiment establishes that the isostructural zinc complex [ZnL1](BF4)2(1b) is ineffective for H2generation.
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