電極に自己組織化単層を介して部位特異的な軸リガンド結合したメタロポルフィリン単層および積層多層の合成と特性

金電極表面に自己組織化単層（SAM）をコーティングすることでメタロポルフィリンを不動化するための一般的な方法が開発されました。イミダゾール終端吸着剤を含むSAMは、ビスアセトニトリルオクタエチルポルフィリナートルテニウム(II)（Ru(OEP)(CH3CN)2）、ビスアセトニトリルオクタエチルトetraazaporphyrinatoルテニウム(II)（Ru(OETAP)(CH3CN)2）、ビスアセトニトリルテトラ-(p-クロロフェニル)ポルフィリナートルテニウム(II)（Ru(Tp-ClPP)(CH3CN)2）、ビスアセトニトリルオクタエチルポルフィリナートオスミウム(II)（Os(OEP)(CH3CN)2）、およびカーボニルメソ-テトラメシチルポルフィリナートルテニウム(II)（Ru(TMP)(CO)）の系列に結合することが示されています。SAM/メタロポルフィリン薄膜は、光学的エリプソメトリー、接触角ゴニオメトリー、X線光電子分光法、狭角FT-IR分光法、透過可視分光法、および電気化学によって特性評価されました。結果は、メタロポルフィリンがポルフィリン環が表面に平行をなして金属中心と軸リガンド置換により化学吸着されることを示しています。また、Ru(TMP)(CO)がSAMに結合した走査トンネル顕微鏡画像は、このモデルを裏付けています。メタロポルフィリンのSAMへの軸リガンド結合は、SAM上に積層した単成分および混合メタロポルフィリン多層を準備するための反復的、定義されたアプローチの基盤として機能します。これらの材料では、バイデンタートリガンドであるピラジンが、スタック内の連続するメタロポルフィリン間の橋として機能します。