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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Aguardando Data da Autorização para Disponibilizar o Arquivo com Texto Completo
Autor: Petiote, Lanousse
Título: Estudos espectroscópicos de complexos mono e dinucleares de lantanídeos contendo ligantes 2-tenoiltrifluoroacetilacetonato, óxido de trifenilfosfina e óxido de [2-(difenilfosforil)etil]difenilfosfina
Ano: 2015
Orientador: Prof. Dr. Fernando Aparecido Sigoli
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: Lantanídeos, Complexos dinucleares, Luminescência, Efeito antena
Resumo: Esse trabalho reporta o estudo das propriedades fotoluminescentes de uma série de complexos dinucleares de lantanídeos trivalentes contendo os ligantes 2 tenoiltrifluoro-acetilacetonato (tta), óxido de [2 (difenilfosforil)etil]difenilfosfina (dppeo), e óxido de trifenilfosfina (tppo). Os complexos de formula geral [{Ln(tta)3(tppo)}2(µ-dppeo)] foram obtidos a partir do controle da estequiometria e da ordem de adição dos reagentes em reações envolvendo os ligantes fosfinóxidos e os complexos precursores [Ln(tta)3(H2O)2]. A caracterização foi realizada por análise elementar, espectroscopia vibracional na região do infravermelho, espectroscopia eletrônica na região do visível, ressonância magnética nuclear de 1H e de 31P e análise termogravimétrica. Para os complexos de európio(III), são apresentados cálculos semi-empíricos realizados baseando-se nas geometrias de coordenação do estado fundamental desses complexos usando o modelo SPARKLE/AM1. Os espectros de fotoluminescência exibem as bandas de emissão características dos íons lantanídeos utilizados confirmando a atuação do efeito antena nos mesmos. Os espectros de emissão dos complexos do íon Eu(III) apresentam elevados valores da razão assimétrica I(5D0?7F2)/ I(5D0?7F1) e de ?2 evidenciando a presença dos íons Eu(III) em ambientes químicos de baixa simetria e a atuação do acoplamento dinâmico. Os complexos de európio(III) mostram um aumento do tempo de vida de emissão e do rendimento quântico com a substituição das moléculas de água devido a diminuição das taxas de decaimentos não radiativos do nível emissor 5D0. A energia do nível tripleto do complexo [{Eu(tta)3(tppo)}2(?-dppeo)] determinada experimentalmente e calculada apresentam boa concordância. Os cálculos das taxas de transferência e retro-transferência de energia mostram que, no caso da transferência de energia dos ligantes para o íon Eu(III), as rotas mais eficientes são T?5D1 e T?5D0. As coordenadas de cromaticidade da Commission Internacionale d¿Éclairage (CIE) indicam que a luz vermelha emitida pelos complexos contendo íons Eu(III) apresenta alta pureza. Os complexos com emissões na região do infravermelho próximo apresentam tempos de vida de emissão 10 vezes menor do que os complexos de európio devido baixa eficiência do efeito antena e a desativação não radiativa dos níveis emissores dos íons Er(III) e Yb(III).
Abstract: This work reports on photoluminescent properties of a series of lanthanide dinuclear complexes containing 2- thenoyltrifluoroacetylacetonate, [2 (diphenylphosphoryl)ethyl](diphenyl)phosphine oxide and triphenyl oxide as ligands. The complexes have the general formula [{Ln(tta)3(tppo)}2(µ-dppeo)] and were obtained by controlling the stereochemistry and reagents addition in reactions involving the phosphine oxide ligands and precursor complexes [Ln(tta)3(H2O)2] The characterization was carried out using elemental analysis, IR vibrational spectroscopy, UV-Vis electronic spectroscopy, 1H and 31P NMR and thermogravimetric analysis techniques. Semi-empirical calculations have been carried out using the fundamental geometries of europium(III) complexes optimized by the SPARKLE/AM1 model. The photoluminescence spectra under excitation in the ligand show the narrow bands characteristics of lanthanide ions used, confirming that the antenna effect is operating in all complexes. The emission spectra of Eu(III) complexes show high values of either asymmetric ratio I(5D0?7F2)/ I(5D0?7F1) and the intensity parameter ?2 indicating low-symmetry chemical environments occupied by Eu(III) ions and contribution of the dynamic coupling mechanism. The Eu(III) complexes show an increasing of the luminescence lifetime and the quantum yield as the water molecules have been substituted. This was attributed to a reduction of the non-radiative decay of the 5D0 level in complexes without water molecules in the coordination sphere of lanthanide trivalent ion. The experimental value of the triplet energy level for the complex [{Eu(tta)3(tppo)}2(?-dppeo)] is consistent with the calculated one. Calculations of the energy transfer rates in the europium complexes show that the most efficient routes are T?5D1 e T?5D0. The chromaticity coordinates indicate high purity for the red light emitted by the europium complexes. The complexes with emission in the near infrared region show emission life 10 times lower than the europium complex. This was attributed to different factors such as low relative efficiency of the antenna effect and the efficient non-radiative deactivation of emitting levels in Er (III) and Yb (III) mainly by C-H oscillators in the ligands.
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