本實驗室所設計的分子導線系統中，主要是利用具有氧化還原活性的聚二茂鐵分子當作一個連接單位，希望能藉此增強電子於分子軸上傳遞的能力；同時，也利用Rotello 在2002 年發表的：將具保護的金奈米粒子利用置換反應將叁吡啶氧基辛硫醇分子置換其上的技巧;因此，我們選擇利用具有雙叁吡啶的參二茂鐵分子為橋接基以及叁吡啶氧基辛硫醇化合物去和Ru(II)金屬進行配位，以step by step 的方式合成得到一多核金屬的分子導線。由UV-Visible 吸收光譜的研究中發現：和Ru2+形成配位後的化合物在約480 nm 附近皆具有一支[(d(π)Ru)6]→ 1[(d(π)5(π*tpy)1]的吸收波長，代表在此類的化合物中，Ru2+與Fe2+之間電子交互作用力的程度是微弱的。
然而在文獻中指出 [Ru(fctpy)2]2+ 這一化合物於吸收光譜526 nm 可以獲得一支屬於1[(d(π)Fe)6] → 1[(d(π)Fe)5(π*tpyRu)1]的MMLCT 吸收號，而在我們的雙核Ru2+金屬化合物45 中，可以發現此一吸收訊號有明顯的紅位移到∼570 nm 的現象，這也說明在Ru2+金屬配位的參二茂鐵化合物中，二茂鐵之間必有著特定的作用力存在，代表在此化合物中，參二茂鐵分子是一適當的傳遞電子之媒介。

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目錄…………….………………….………….…………………….……….i
圖目錄…………….………………….…………………………….………iv
表目錄…………….………………….…………………………….………vi
附錄…………….………………….………….………………..….………vii
第一章 緒論
1-1 前言…………………………………………………………………1
1-2 分子導線的發展……………………………………………………2
1-3 Polypyridyl過渡金屬錯合物在分子導線的發展………...……7
1-4 含有二茂鐵的叁吡啶配位基及其與釕金屬配位之錯合物……..13
1-4-1 含有叁吡啶之雙核二茂鐵為連接單位(spacer)之化合物…..13
1-4-2 含有叁吡啶之二茂鐵衍生物為連接單位(spacer)之化合物…17
1-5 含有叁吡啶氧基辛硫醇分子的二茂鐵釕金屬錯合物自組吸附在金奈米粒子上………………………………………………………………24
1-6 研究目的……………………………………………………………29

第二章 實驗部分
2-1 藥品部分……………………….………………………………...30
2-2 儀器與物性測量方法………………….………………………...33
2-3 合成部份……………………………………………………………35
1 化合物34 之合成…………….….………....…………………….37
2 化合物35 之合成…………………………….…………………... 38
3 化合物36 之合成……………………….………………………... 39
4 化合物37 之合成…………………………….…………………... 39
5 化合物38 之合成……………………………….....………………40
6 化合物39 和40 之合成………...……………...………….…….40
7 化合物41 之合成…………………………….....……………..…41
8 化合物42 之合成……………………………....………………...42
9 化合物43 之合成……………………………….....…….……….43
10 化合物45 之合成………………………………....…….……….44
第三章 結果與討論
3-1 合成方法的探討及多核金屬化合物的NMR 光譜鑑定.……….. 46
3-2 化合物44、45 的質譜圖鑑定…………………………………….53
3-3 UV-Visible 吸收光譜的探討………………………………...…58
第四章 結論…………………………………………………………….64
第五章 未來發展…………………………………………………..….65
第六章 參考文獻……………………………………………………….67

圖目錄
圖1、八面體化合物的分子能階圖…………………………...………3
圖2、以Re 為主的導線研究……………………………………………5
圖3、分子導線示意圖…………………………………....………...7
圖4、化合物6 ~ 13 的結構………………..……………...……...9
圖5、末端為叁吡啶之雙核二茂鐵配位基及與Ru 金屬配位之錯合物
…………………………………………………………..….........14
圖7、含有叁吡啶氧基辛硫醇分子的二茂鐵釕金屬錯合物化學吸附在金奈米粒子上……........………………………………………….24
圖8、含雙二茂鐵的金奈米分子(33)於0.1 mol dm-3NBu4ClO4/CH2Cl2中，固定掃瞄速率為100 mV/s 情形下，連續掃描所得之電化學圖譜
………………………………………………………………….......28
圖9、連續掃描化合物31 (top) 與32 (bottom)所得之電化學圖譜
………………………………………………………………….......28
圖10、叁吡啶氧基辛硫醇化合物的合成……………….…………..35
圖11、含雙叁吡啶聚二茂鐵橋接基的合成……………….………..36
圖12、含叁吡啶氧基辛硫醇分子的雙叁吡啶參二茂鐵之釕金屬錯合物的合成………………………………………......………………….37
圖13、叁吡啶合成之反應機構……………………………………...46
圖14、化合物45 的13C-1H 2D-NMR 光譜圖…………………………48
圖15、化合物45 的1H-1H 2D-NMR 光譜圖………………………….51
圖16、化合物45 的叁吡啶區域之13C-1H 2D-NMR 光譜圖…………52
圖17、化合物44的FAB+質譜圖……………………………………….54
圖18、化合物44的FAB+質譜圖(區域放大示意圖)………………….55
圖19、化合物45的ESI-MS質譜圖及其區域放大示意圖…………….57
圖20、化合物45 的UV-visible 吸收光譜………………………….59
圖21、電腦分析化合物45 的吸收光譜………………………………60

表目錄
表1、電化學與光化學數據…………………………………………….6
表2、雙核RuII/OsII化合物能量傳遞數據……………………………9
表3、雙核二茂鐵衍生物的電化學數據………………………………16
表4、多核二茂鐵衍生物的電化學數據………………..……………20
表5、UV-Visible 吸收光譜數據…………………………………….21
表6、UV-Visible 吸收光譜數據…………………………………….22
表7、二茂鐵烷硫衍生物的電化學數據………………………………25
表8、UV-Visible 吸收光譜數據…………………………………….61

附錄
附錄1、 化合物36 1H-NMR圖譜…………...……………………….72
附錄2、 化合物37 1H-NMR 圖譜……………...………..…………73
附錄3、 化合物39 1H-NMR 圖譜……………………..…………….74
附錄4、 化合物40 1H-NMR 圖譜………..………………………….75
附錄5、 化合物41 1H-NMR 圖譜………………………….…………76
附錄6、 化合物42 1H-NMR 圖譜……………….…..…..…………77
附錄7、 化合物43 1H-NMR 圖譜………………………..………….78
附錄8、 化合物45 1H-NMR 圖譜………………..………..……….79
附錄9、 化合物45 13C-NMR 圖譜…………….…..…….…………80
附錄10、 化合物45 1H-1H NMR 圖譜……..………..……...……81
附錄11、化合物45 13C-1H NMR 圖譜……………………………….82
附錄12、化合物36 質譜圖…………….……....…..……..…….83
附錄13、化合物37 質譜圖………………..…..…..……..………84
附錄14、化合物44 質譜圖…………...…….....…………………85
附錄15、化合物44 質譜圖(區域放大示意圖)……………..…....86
附錄16、化合物45 質譜圖……………………………………………87

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