Combining Topological and Steric Constraints for the Preparation of Heteroleptic Copper(I) Complexes

Authors

  • Dr. Meera Mohankumar,

    1. Laboratoire de Chimie des Matériaux Moléculaires, Université de Strasbourg et CNRS (UMR 7509), Ecole Européenne de Chimie, Polymères et Matériaux, 25 rue Becquerel, 67087 Strasbourg Cedex 2 (France)
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  • Dr. Filippo Monti,

    1. Istituto per la Sintesi Organica e la Fotoreattività, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Via P. Gobetti 101, 40129 Bologna (Italy)
    2. Dipartimento di Chimica “G. Ciamician”, Via F. Selmi 2, 40126 Bologna (Italy)
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  • Dr. Michel Holler,

    1. Laboratoire de Chimie des Matériaux Moléculaires, Université de Strasbourg et CNRS (UMR 7509), Ecole Européenne de Chimie, Polymères et Matériaux, 25 rue Becquerel, 67087 Strasbourg Cedex 2 (France)
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  • Dr. Frédéric Niess,

    1. Institut de Science et d'Ingénierie Supramoléculaires (ISIS), Université de Strasbourg et CNRS, 8 allée Gaspard Monge, 67000 Strasbourg (France)
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  • Dr. Béatrice Delavaux-Nicot,

    Corresponding author
    1. Laboratoire de Chimie de Coordination du CNRS (UPR 8241), Université de Toulouse (UPS, INPT), 205 Route de Narbonne, 31077 Toulouse Cedex 04 (France)
    • Béatrice Delavaux-Nicot, Laboratoire de Chimie de Coordination du CNRS (UPR 8241), Université de Toulouse (UPS, INPT), 205 Route de Narbonne, 31077 Toulouse Cedex 04 (France)===

      Nicola Armaroli, Istituto per la Sintesi Organica e la Fotoreattività, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Via P. Gobetti 101, 40129 Bologna (Italy)===

      Jean-Pierre Sauvage, Institut de Science et d'Ingénierie Supramoléculaires (ISIS), Université de Strasbourg et CNRS, 8 allée Gaspard Monge, 67000 Strasbourg (France)===

      Jean-François Nierengarten, Laboratoire de Chimie des Matériaux Moléculaires, Université de Strasbourg et CNRS (UMR 7509), Ecole Européenne de Chimie, Polymères et Matériaux, 25 rue Becquerel, 67087 Strasbourg Cedex 2 (France)===

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  • Dr. Nicola Armaroli,

    Corresponding author
    1. Istituto per la Sintesi Organica e la Fotoreattività, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Via P. Gobetti 101, 40129 Bologna (Italy)
    • Béatrice Delavaux-Nicot, Laboratoire de Chimie de Coordination du CNRS (UPR 8241), Université de Toulouse (UPS, INPT), 205 Route de Narbonne, 31077 Toulouse Cedex 04 (France)===

      Nicola Armaroli, Istituto per la Sintesi Organica e la Fotoreattività, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Via P. Gobetti 101, 40129 Bologna (Italy)===

      Jean-Pierre Sauvage, Institut de Science et d'Ingénierie Supramoléculaires (ISIS), Université de Strasbourg et CNRS, 8 allée Gaspard Monge, 67000 Strasbourg (France)===

      Jean-François Nierengarten, Laboratoire de Chimie des Matériaux Moléculaires, Université de Strasbourg et CNRS (UMR 7509), Ecole Européenne de Chimie, Polymères et Matériaux, 25 rue Becquerel, 67087 Strasbourg Cedex 2 (France)===

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  • Dr. Jean-Pierre Sauvage,

    Corresponding author
    1. Institut de Science et d'Ingénierie Supramoléculaires (ISIS), Université de Strasbourg et CNRS, 8 allée Gaspard Monge, 67000 Strasbourg (France)
    • Béatrice Delavaux-Nicot, Laboratoire de Chimie de Coordination du CNRS (UPR 8241), Université de Toulouse (UPS, INPT), 205 Route de Narbonne, 31077 Toulouse Cedex 04 (France)===

      Nicola Armaroli, Istituto per la Sintesi Organica e la Fotoreattività, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Via P. Gobetti 101, 40129 Bologna (Italy)===

      Jean-Pierre Sauvage, Institut de Science et d'Ingénierie Supramoléculaires (ISIS), Université de Strasbourg et CNRS, 8 allée Gaspard Monge, 67000 Strasbourg (France)===

      Jean-François Nierengarten, Laboratoire de Chimie des Matériaux Moléculaires, Université de Strasbourg et CNRS (UMR 7509), Ecole Européenne de Chimie, Polymères et Matériaux, 25 rue Becquerel, 67087 Strasbourg Cedex 2 (France)===

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  • Dr. Jean-François Nierengarten

    Corresponding author
    1. Laboratoire de Chimie des Matériaux Moléculaires, Université de Strasbourg et CNRS (UMR 7509), Ecole Européenne de Chimie, Polymères et Matériaux, 25 rue Becquerel, 67087 Strasbourg Cedex 2 (France)
    • Béatrice Delavaux-Nicot, Laboratoire de Chimie de Coordination du CNRS (UPR 8241), Université de Toulouse (UPS, INPT), 205 Route de Narbonne, 31077 Toulouse Cedex 04 (France)===

      Nicola Armaroli, Istituto per la Sintesi Organica e la Fotoreattività, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Via P. Gobetti 101, 40129 Bologna (Italy)===

      Jean-Pierre Sauvage, Institut de Science et d'Ingénierie Supramoléculaires (ISIS), Université de Strasbourg et CNRS, 8 allée Gaspard Monge, 67000 Strasbourg (France)===

      Jean-François Nierengarten, Laboratoire de Chimie des Matériaux Moléculaires, Université de Strasbourg et CNRS (UMR 7509), Ecole Européenne de Chimie, Polymères et Matériaux, 25 rue Becquerel, 67087 Strasbourg Cedex 2 (France)===

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Abstract

Heteroleptic copper(I) complexes have been prepared from a macrocyclic ligand incorporating a 2,9-diphenyl-1,10-phenanthroline subunit (M30) and two bis-phosphines, namely bis[(2-diphenylphosphino)phenyl] ether (POP) and 1,3-bis(diphenylphosphino)propane (dppp). In both cases, the diphenylphosphino moieties of the PP ligand are too bulky to pass through the 30-membered ring of M30 during the coordination process, hence the formation of C2v-symmetrical pseudo-rotaxanes is prevented. When POP is used, X-ray crystal structure analysis shows the formation of a highly distorted [Cu(M30)(POP)]+ complex in which the POP ligand is only partially threaded through the M30 unit. This compound is poorly stable as the CuI cation is not in a favorable coordination environment due to steric constraints. By contrast, in the case of dppp, the bis-phosphine ligand undergoes both steric and topological constraints and adopts a nonchelating coordination mode to generate [Cu2(M30)2(μ-dppp)](BF4)2. This compound exhibits metal-to-ligand charge transfer (MLCT) emission characterized by a very large Stokes’ shift (≈200 nm) that is not attributed to a dramatic structural distortion between the ground and the emitting states but to very weak MLCT absorption transitions at longer wavelengths. Accordingly, [Cu2(M30)2(μ-dppp)](BF4)2 shows unusually high luminescence quantum yields for CuI complexes, both in solution and in the solid state (0.5 and 7 %, respectively).

Ancillary