本論文主要研究三核釕金屬串錯合物 Ru3(dpa)4Cl2 ( dpa = anion of di(2-pyridyl)amine )、 [Ru3(dpa)4Cl2]+(PF6)-、[Ru3(dpa)4Cl2]2+(PF6)22-、Ru3(dpa)4(CN)2與[Ru3(dpa)4(CN)2]+(PF6)-分子的振動頻率及結構。我們利用兩種激發光源( 633、532 nm )及高解析拉曼光譜系統，測量了三核釕金屬串錯合物的拉曼與表面增強拉曼光譜( SERS, 633 nm激發 ) ，配合紅外光譜與理論計算結果，進行三核釕金屬串錯合物的振動模式指認。指認的策略，主要透過不同氧化態與軸向配位基錯合物光譜間之交叉比對及錯合物與非軸向配位基( dpa- )之間的光譜比對，輔以D4點群處理X-Ru-Ru-Ru-X與Ru-N伸縮振動得到不可約表徵，預測譜帶個數；我們也參考Ru2的文獻，得知[Ru2]4+與[Ru2]5+中Ru-Ru伸縮振動頻率的位置及Ru-Ru鍵長，比對Ru2Ni(dpa)4Cl2之實驗結果，並觀察三核釕金屬串錯合物有無相對應的譜帶，來輔助光譜的指認。在Ru3(dpa)4Cl2中，指認釕-釕金屬間對稱伸縮振動頻率為320 cm-1，金屬間非對稱伸縮振動頻率為323 cm-1，而[Ru3(dpa)4Cl2]+及[Ru3(dpa)4Cl2]2+釕-釕金屬伸縮振動的譜峰位置與Ru3(dpa)4Cl2並無明顯差異；Ru3(dpa)4(CN)2與[Ru3(dpa)4(CN)2]+則在拉曼光譜及紅外光譜分別觀察到280 與 302 cm-1譜帶，並指認為釕-釕金屬間對稱與非對稱伸縮振動，而Ru-C對稱與非對稱伸縮振動的譜峰位置分別在380 與 386 cm-1。最後，在金屬對應性價數與鍵序對應拉曼譜峰位置的結果，中性錯合物的三個釕離子皆為+2價，依陰電度差異，+1價氧化態錯合物dpa-中心之N之陰電度最高，因此中心的釕離子應為+3價，+2價氧化態錯合物端點其中一個釕離子為+3價，中心釕離子為+3價，但由Ru3(dpa)4Cl2拉曼光譜上1018 cm-1，譜寬為19 cm-1之breathing mode並無明顯分裂，但紅外光譜上740/748 cm-1譜峰是分裂的，在+1價及+2價氧化態錯合物觀測到一樣的情形；因此從拉曼及紅外光譜得知兩個吡啶基 ( pyridyl ) 應該是相似的；而吾人之實驗樣品釕-釕金屬鍵序預期為1.5，釕-釕金屬伸縮振動的譜峰位置在320 cm-1，與鍵序為2.5之Ru2釕-釕金屬伸縮振動譜峰327 cm-1比較，位置是相近的。

第一章 緒論 1
1.1 三核金屬串錯合物的相關研究……………………………………………1
1.2 金屬鍵結理論………………………………………………………………1
1.2.1 雙核金屬錯合物之金屬鍵結理論……………………………………2
1.2.2 直線型三核金屬串錯合物之金屬鍵結理論…………………………3
1.2.3 三核釕金屬串錯合物之金屬鍵結理論…………………………4
1.3 三核釕金屬串錯合物之物理性質…………………………5
1.4 Hdpa…………………………………………………………………………8
1.5 研究方向……………………………9

第二章 實驗儀器與樣品製備 34
2.1 高解析拉曼光譜系統………………………………………………………34
2.1.1 雷射光源………………………………………………………………34
2.1.2 光路設計與元件說明………………………………………………35
2.1.3 分光與偵測系統………………………………………………………37
2.1.4 光譜位置校正…………………………………………………………38
2.2 樣品製備與實驗方法………………………………………………………39
2.2.1 固態拉曼光譜實驗……………………………………………………40
2.2.2 表面增強拉曼散射光譜實驗…………………………………………40
2.2.2.1 奈米銀粒子的製備…………………………………………………41
2.2.2.2 奈米金粒子的製備…………………………………………………41
2.2.2.3 奈米粒子表面的特性與金屬串分子對奈米粒子的修飾…………42
2.2.3 紅外光吸收光譜、霍氏轉換紅外光吸收光譜實驗……………………43
2.2.4 紫外-可見光-近紅外光吸收光譜實驗…………………………………43

第三章 實驗結果 49
3.1 三核釕金屬串錯合物之固態拉曼光譜……………………………………49
3.2 三核釕金屬串錯合物之表面增強拉曼散射光譜…………………………49
3.3 三核釕金屬串錯合物之紅外光吸收光譜…………………………………50
3.4 三核釕金屬串錯合物之紫外-可見光-近紅外光光譜……………………50
3.5 三核釕金屬串錯合物之理論計算結果……………………………………51

第四章 光譜分析與討論 90
4.1 固態拉曼光譜對激發波長之關係…………………………………………90
4.2 金屬串錯合物光譜分析與指認……………………………………………90
4.2.1 400~1650 cm-1……………………………………………………………91
4.2.2 < 400 cm-1………………………………………………………………92
4.2.2.1 Ru3(dpa)4Cl2、[Ru3(dpa)4Cl2]+(PF6)-與[Ru3(dpa)4Cl2]2+(PF6)22-之拉曼光譜比較與指認…………………………………………92
4.2.2.2 Ru3(dpa)4(CN)2、[Ru3(dpa)4(CN)2]+(BF4)-之拉曼光譜比較與指認…………………………………………………………………95
4.2.2.3 Ru3(dpa)4Cl2、[Ru3(dpa)4Cl2]+(PF6)-與[Ru3(dpa)4Cl2]2+(PF6)22-之SERS光譜指認與討論………………………………………96
4.2.2.4 Ru3(dpa)4(CN)2、[Ru3(dpa)4(CN)2]+(BF4)-之SERS光譜比較與指認…………………………………………………………………98
4.2.2.5 Ru3(dpa)4Cl2、[Ru3(dpa)4Cl2]+(PF6)-與[Ru3(dpa)4Cl2]2+(PF6)22-、Ru3(dpa)4(CN)2與[Ru3(dpa)4(CN)2]+(BF4)-之紅外光譜指認與討論………………99
4.2.2.6 Ru3(dpa)4Cl2、[Ru3(dpa)4Cl2]+(PF6)-與[Ru3(dpa)4Cl2]2+(PF6)22-、Ru3(dpa)4(CN)2與[Ru3(dpa)4(CN)2]+(BF4)-之理論計算結果比對與討論…………100
4.3 [Ru2]4+與[Ru2]5+的對照……………………………………………………101
4.3.1 Ru3(dpa)4Cl2與Ru2Ni(dpa)4Cl2的對照…………………………………102
4.4 Ru-Ru-Ru對應性價數的討論……………………………………………103

第五章 結論 162

參考文獻…………………………………………………………………………164

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