Controlling the Self-Metalation Rate of Tetraphenylporphyrins on Cu(111) via Cyano Functionalization

Beitrag in einer Fachzeitschrift


Details zur Publikation

Autorinnen und Autoren: Lepper M, Köbl J, Zhang L, Meusel M, Hölzel H, Lungerich D, Jux N, De Siervo A, Meyer B, Steinrück HP, Marbach H
Zeitschrift: Angewandte Chemie-International Edition
Verlag: WILEY-V C H VERLAG GMBH
Jahr der Veröffentlichung: 2018
Band: 57
Heftnummer: 32
Seitenbereich: 10074-10079
ISSN: 1433-7851


Abstract

The reaction rate of the self-metalation of free-base tetraphenylporphyrins (TPPs) on Cu(111) increases with the number of cyano groups (n=0, 1, 2, 4) attached at the para positions of the phenyl rings. The findings are based on isothermal scanning tunneling microscopy (STM) measurements. At room temperature, all investigated free-base TPP derivatives adsorb as individual molecules and are aligned with respect to densely packed Cu substrate rows. Annealing at 400K leads to the formation of linear dimers and/or multimers via CN-Cu-CN bonds, accompanied by self-metalation of the free-base porphyrins following a first-order rate equation. When comparing the non-cyano-functionalized and the tetracyano-functionalized molecules, we find a decrease of the reaction rate by a factor of more than 20, corresponding to an increase of the activation energy from 1.48 to 1.59eV. Density functional theory (DFT) calculations give insights into the influence of the peripheral electron-withdrawing cyano groups and explain the experimentally observed effects.


FAU-Autorinnen und Autoren / FAU-Herausgeberinnen und Herausgeber

Hölzel, Helen
Interdisziplinäres Zentrum für Molekulare Materialien
Jux, Norbert Prof. Dr.
Interdisziplinäres Zentrum für Molekulare Materialien
Köbl, Julia
Lehrstuhl für Physikalische Chemie II
Lepper, Michael
Lehrstuhl für Physikalische Chemie II
Lungerich, Dominik
Sonderforschungsbereich 953/2 Synthetische Kohlenstoffallotrope
Marbach, Hubertus PD Dr.
Lehrstuhl für Physikalische Chemie II
Meusel, Manuel
Lehrstuhl für Physikalische Chemie II
Meyer, Bernd Prof. Dr.
Professur für Computational Chemistry
Steinrück, Hans-Peter Prof. Dr.
Lehrstuhl für Physikalische Chemie II
Zhang, Liang Dr.
Lehrstuhl für Physikalische Chemie II


Einrichtungen weiterer Autorinnen und Autoren

Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) / University of Campinas


Zitierweisen

APA:
Lepper, M., Köbl, J., Zhang, L., Meusel, M., Hölzel, H., Lungerich, D.,... Marbach, H. (2018). Controlling the Self-Metalation Rate of Tetraphenylporphyrins on Cu(111) via Cyano Functionalization. Angewandte Chemie-International Edition, 57(32), 10074-10079. https://dx.doi.org/10.1002/anie.201803601

MLA:
Lepper, Michael, et al. "Controlling the Self-Metalation Rate of Tetraphenylporphyrins on Cu(111) via Cyano Functionalization." Angewandte Chemie-International Edition 57.32 (2018): 10074-10079.

BibTeX: 

Zuletzt aktualisiert 2019-01-02 um 10:08