Fotoluminescência envolvendo estados de transferência de prótons intermoleculares em complexos de íons lantanídeos
Os complexos de íons lantanídeos
contendo β-dicetonatos como ligantes são
bastante estudados, pois formam compostos
estáveis e possuem boa capacidade de
sensibilização de luminescência através
de processos de transferência de energia
intramolecular ligante-metal. As classes de
complexos β-dicetonatos de íons lantanídeos
mais comumente estudadas são aquelas
contendo três ligantes β-dicetonatos,
nos quais a esfera de coordenação do
metal é fechada pela adição de ligantes
neutros (amidas, aminas, fosfinóxidos),
que dificultam a coordenação de espécies
supressoras de luminescência, tais como
moléculas do solvente e água (SILVA et al.,
2000).
Avançando no estudo da transferência
de energia e transferência de carga em
complexos de íons lantanídeos, o objetivo
geral da presente proposta é a investigação
das
propriedades
fotoluminescentes
dos complexos de íons lantanídeos com
β-dicetonatos. Para este fim, almeja-se em
específico:
• Sintetizar
derivados
N-acil-2-
aminopirimidinas que possam atuar como
ligantes para íons Ln e possam formar
ligações de hidrogênio intermolecular ácidos
carboxílicos em meio aprótico.
• Sintetizar complexo do tipo [Ln(β) 3 L],
onde β corresponde a uma β-dicetonato
(benzoilacetonato,
dibenzoilmetanoato,
benzoiltrifluoroacetonato), L corresponde a
um dos ligantes sintetizados no item anterior
e Ln, aos íons Eu 3+ , Gd 3+ e Tb 3+ .
Fundamentação Teórica
A
configuração
eletrônica
dos
elementos lantanídeos pode ser resumida em
[Xe]4f N , com um aumento regular no número
de elétrons N de 0 a 14. Estes geralmente são
encontrados na sua forma mais estável, que
é a trivalente. Também são caracterizados
pela blindagem dos elétrons da subcamada 4f
pelos elétrons das subcamadas preenchidas
5s 2 e 5p 6 . Com isso, suas propriedades
eletrônicas são pouco afetadas pelo ambiente
químico ao seu redor (BLASSE; GRABMAIR,
1994).
A ausência de uma interação mais
forte entre os elétrons 4f e os elétrons de
outros átomos, confere aos lantanídeos um
baixo coeficiente de absortividade molar e há
diversas classes de moléculas cromóforas, no
nosso caso os β-dicetonatos, que podem atuar
como sensibilizadores. Os últimos fazem com
que os complexos de Ln 3+ funcionem como
dispositivos moleculares conversores de luz
(DMCL).
Sendo assim, a eficiente transferência
de energia se dá quando a excitação é
realizada diretamente na banda de absorção
do ligante e esta energia é transferida para os
níveis 4f do íon Ln 3+ , seguida de emissão de
luz, na região do visível, característica do íon
metálico. Este processo é conhecido como
efeito antena (ARMELAO et al., 2010).
• Caracterizar, por espectroscopia de
fotoluminescência e medidas de tempos de
vida dos estados excitados, os complexos
sintetizados.
• Determinação
de
parâmetros
de
intensidade, de campo ligante e eficiência
quântica de luminescência.
• Construir diagramas de níveis de
energia para os complexos investigados,
caracterizando nos mesmos o papel dos
estados de transferência de próton.
Série Iniciados v. 23
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