Новый комплекс марганца совершил прорыв в фотохимии

На изображении показана молекулярная структура комплекса марганца (в центре), кювета с раствором фиолетового комплекса (сверху слева), спектр поглощения (фиолетовый) и спектр люминесценции (зеленый). Автор: Катя Хайнце

Исследователи из Университета Иоганна Гутенберга в Майнце разработали новый металлический комплекс на основе марганца, который предлагает мощную и устойчивую альтернативу дорогим комплексам благородных металлов, традиционно используемым в фотохимии.

До сих пор фотохимические реакции требовали применения рутения, осмия или иридия — материалов, которые являются редкими, дорогими и экологически вредными при добыче. Марганец же более чем в 100 000 раз распространеннее на Земле, чем рутений.

«Этот металлический комплекс устанавливает новый стандарт в фотохимии: он сочетает рекордное время жизни возбужденного состояния с простым синтезом», — заявила профессор Катя Хайнце.

Новый материал синтезируется непосредственно из коммерчески доступных исходных материалов всего за один этап. Комбинация бесцветной соли марганца и бесцветного лиганда в растворе сразу дает глубокий фиолетовый цвет.

Полученный комплекс демонстрирует исключительно сильное поглощение света и рекордное время жизни возбужденного состояния — 190 наносекунд, что на два порядка больше, чем у любых ранее известных комплексов с обычными металлами.

Исследователи подтвердили, что комплекс успешно передает электрон другой молекуле, что является ключевым для фотохимических реакций. Это открытие расширяет границы устойчивой фотохимии и может быть важно для будущих применений, таких как устойчивое производство водорода.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.