Novas rotas de síntese para complexos mistos de európio altamente luminescentes

Abstract

Inicialmente confirmamos a intensificação da luminescência em complexos de európio com ligantes não-iônicos mistos do tipo Eu(DBM)3(L, L’), onde DBM (1,3-difenilpropano-1,3diona) é o ligante iônico do tipo β-dicetonato e L são ligantes não-iônicos (DBSO (dibenzil sulfóxido), PTSO (ρ-toluil sulfóxido) e TPPO (óxido de trifenilfosfina)), quando comparados com complexos muito conhecidos do tipo Eu(DBM)3(L)2. A rota empregada no laboratório foi a partir da mesma metodologia de outros exemplos semelhantes de complexos mistos. Os rendimentos obtidos de cada etapa ficaram na faixa de 51-70%. Também, comprovamos experimentalmente que existe uma ordem ligantoquímica para os ligantes não-iônicos: TPPO>PTSO>DBSO>H2O. Esses dados foram corroborados a partir de cálculos teóricos do software MOPAC utilizando o modelo RM1 orbitais. As medidas de Arad obtidas para estes complexos fizeram a previsão da mesma conjectura usada anteriormente pelo nosso grupo de pesquisa: que o aumento da luminescência está relacionado com o aumento da assimetria dos complexos mistos sintetizados. Além disso, desenvolvemos uma nova metodologia de síntese, que denominamos síntese rápida (SR), para complexos do tipo Eu(β-dic)3(L)2 com diminuição no tempo de obtenção dos complexos puros (diminuição em 50% na média global) e aumento nos rendimentos globais de reação (aumento de 27% na média global). Este procedimento baseia-se na ordem de adição invertida dos ligantes (primeiramente não-iônicos e em seguida os iônicos) em relação à rota usualmente empregada na literatura. Sintetizamos também complexos de európio com ligantes iônicos mistos do tipo Eu(β’, β’’, β’’’)(TPPO)2 para comprovar que a assimetria de complexos com a utilização de ligantes iônicos também intensifica a luminescência. Os dados da luminescência obtidos comprovaram. Aperfeiçoamos a rota sintética anterior (SR) e aplicamos esta nova rota em complexos de európio que contêm ligantes iônicos mistos, realizando-a integralmente no balão de reação via One Pot. Isso proporcionou um menor tempo de reação, melhores rendimentos globais e redução na quantidade utilizada dos reagentes de partida. Foi possível também observar o efeito da triboluminescência em complexos mistos. Os complexos intermediários e finais obtidos foram caracterizados por Espectroscopia de Infravermelho, Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de 1H, Espectroscopia de RMN de 19F, Espectroscopia de RMN de 31P, Espectrometria de Massas MALDI-TOF e Análise Elementar. Por fim, apresentamos rotas eficientes de sintetizar e de intensificar a luminescência em complexos de európio para várias aplicações em ciência dos materiais.