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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/38350| Tipo: | Tese |
| Título: | Propriedades estruturais e luminescentes de novos compostos carboxilatos e β-dicetonatos de íons lantanídeos |
| Autor(es): | Arruda, Joaldo Garcia |
| Orientador: | Teotonio, Ercules Epaminondas de Sousa |
| Coorientador: | Faustino, Wagner de Mendonça |
| Membro da Banca: | Felinto, Maria Cláudia França da Cunha |
| Membro da Banca: | Carneiro Neto, Albano Neto |
| Membro da Banca: | Guedes, Ana Paula de Melo Alves |
| Membro da Banca: | Moura Júnior, Renaldo Tenório de |
| Resumo: | Nesta pesquisa, dois estudos independentes foram desenvolvidos para investigar novos com-postos de íons lantanídeos usando ligantes carboxilatos e β-dicetonatos como sensibilizadores de lu-minescência. Na primeira classe, foram explorados dois tipos diferentes de sistema em sua estrutura: N-Ftaloilglicina (phtgly) com N-(2-Carboxilbenzoil) glicina (cbgly) ou ácido tereftálico (1,4-bdc), resultando na formação dos polímeros de coordenação (CP) com fórmulas gerais: {[Ln2(phthgly)6(H2O)2]⋅(H2O)2}, {[Ln(phthgly)(cbgly)(H2O)2].(H2O)}, e {[Ln2(phthgly)4(bdc)(H2O)6](H2O)4}∞, assim como sistemas dopados {[EuxTb1-x(phthgly)(cbgly)(H2O)2].(H2O)} (x= 0,25, 0,50, 0,75). Por outro lado, a classe dos β-dicetonatos foi utilizada com ligantes auxiliares, resultando na formação de compostos de coordenação de fórmulas gerais [Ln(dbm)2(NO3)(L)2] e [Ln(dpm)(NO3)2(tchpo)2], em que Ln: Eu3+, Tb3+ e Gd3+, e a β-dice-tona representada por dbm: 2-dibenzoilmetanato, dpm: dipivaloilmetanato. Os ligantes auxiliares L incluem: tchpo (triciclohexilfosfinóxido), topo (trioctilfosfinóxido) e tpAsO (trifenilarsinóxido). Os sistemas sintetizados foram caracterizados por meio das técnicas de microanálise elementar de C, H e N, espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FT-IR), reflectância difusa, análises termogravimétricas e espectroscopia de ressonância magnética (RMN). Além disso, os compostos {[Ln2(phthgly)6(H2O)2]⋅(H2O)2}, {[Ln2(phthgly)4(bdc)(H2O)6](H2O)4}∞, [Ln(dbm)2(NO3)(L)2] e [Ln(dpm)(NO3)2(tchpo)2] foram obtidos na forma de monocristais, permitindo a resolução de suas estruturas pelo método de difração de raios-X de monocristal. As propriedades luminescentes foram investigadas experimentalmente com base nos dados espectrais de excitação, emissão e curvas de decaimento de tempo de vida do estado emissor 5D0 e rendimento quântico intrínseco (𝑄𝐿𝑛𝐿𝑛). Os es-pectros do sistema {[Eu2(phthgly)4(bdc)(H2O)6](H2O)4}∞ apresentaram que os processos de transfe-rência de energia intramolecular são pouco operativos, sendo contornados pelo processo de dopagem com íons Tb3+. No sistema de [Eu(dpm)(NO3)2(tchpo)2] se observou intensidade de luminescência muito baixa devido a um processo eficiente de supressão luminescência via estado de transferência de carga ligante-metal (do inglês, ligand-to-metal charge transfer - LMCT). Além disso, os estudos teóricos baseados em cálculos da teoria do funcional de densidade dependente do tempo (do inglês, Time-Dependent density-functional theory - TD-DFT), com funcional CAM-B3LYP e o hamiltoniano relativístico DKH2, juntamente com os resultados obtidos a partir de cálculos usando a plataforma JOYSpectra, corroboraram os resultados experimentais. Com base no exposto acima, os novos com-postos heteronucleares de íons lantanídeos com diferentes ligantes carboxilatos e β-dicetonatos apre-sentam potencialidades para diferentes aplicações. |
| Abstract: | In this research, two independent studies were conducted to investigate new lanthanide ion based compounds using carboxylate and β-diketonate ligands as luminescence sensitizers. In the first class, two different types of systems were explored: N-phthaloylglycine (phtgly) with N-(2-carboxybenzoyl) glycine (cbgly) or terephthalic acid (1,4-bdc), resulting in the formation of coordination polymers (CPs) with general formulas: {{[Ln2(phthgly)6(H2O)2]⋅(H2O)2}, {[Ln(phthgly)(cbgly)(H2O)2].(H2O)}, and {[Ln2(phthgly)4(bdc)(H2O)6](H2O)4}∞, as well as doped systems {[EuxTb1-x(phthgly)(cbgly)(H2O)2].(H2O)} (x= 0.25, 0.50, 0.75). On the other hand, the class of β-diketonate was used with auxiliary ligands, resulting in the formation of coordination compounds with general formulas [Ln(dbm)2(NO3)(L)2] and [Ln(dpm)(NO3)2(tchpo)2], where Ln: Eu3+, Tb3+, and Gd3+ and β-diketonate is represented by dbm: 2-diphenylmethane, dpm: dipivaloylmethane. The auxiliary ligands L include: tchpo (tricyclohexylphosphine oxide), topo (trioctylphosphine oxide), and tpAsO (triphenylarsine oxide). The synthesized systems were characterized using elemental microanalysis of C, H, and N, infrared absorption spectroscopy (FT-IR), diffuse reflectance, thermogravimetric analysis and nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). Furthermore, the complexes {[Ln2(phthgly)6(H2O)2]⋅(H2O)2}, {[Ln2(phthgly)4(bdc)(H2O)6](H2O)4}∞, [Ln(dbm)2(NO3)(L)2] and [Ln(dpm)(NO3)2(tchpo)2] were obtained as single crystals, allowing their structures resolution by the single-crystal X-ray diffraction method. The luminescent properties were experimentally investigated based on spectral data of excitation, emission, and lifetime decay curves of the 5D0 emitting state and intrinsic quantum yield (𝑄𝐿𝑛𝐿𝑛). The spectra of the system {[Eu2(phthgly)4(bdc)(H2O)6](H2O)4}∞ showed that the intramolecular energy transfer processes are minimally operative, circumvented by the doping process with Tb3+ ions. Meanwhile, in the [Eu(dpm)(NO3)2(tchpo)2] system, very low luminescence intensity was observed due to an efficient luminescent quenching process via ligand-to-metal charge transfer (LMCT). Additionally, theoretical studies based on the Time-Dependent Density Functional Theory (TD-DFT) calculations, using the CAM-B3LYP functional and DKH2 relativistic Hamiltonian, together with results obtained from calculations using the JOYSpectra platform corroborated the experimental results. Based on these findings, new heteronuclear compounds of lanthanide ions with different carboxylate and β-diketonate ligands present potential for various applications. |
| Palavras-chave: | Polímeros de coordenação Lantanídeos Carboxilatos β-dicetonatos N-Ftaloilglicina Ácido tereftalico Coordination polymers Lanthanides Carboxylates β-diketonates N-phthaloylglycine Terephthalic acid |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
| Sigla da Instituição: | UFPB |
| Departamento: | Química |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Química |
| Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
| URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/38350 |
| Data do documento: | 29-Abr-2024 |
| Aparece nas coleções: | Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Química |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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