Síntese e estudo do efeito da temperatura na luminescência do complexo [Eu(tta)3(HPhN)]

Abstract

Nesse trabalho foi proposta a síntese do complexo luminescente [Eu(tta)3(HPhN)]. A partir da substituição das águas de coordenação do complexo [Eu(tta)3(H2O)2] pelo ligante 9-hidroxifenalenona (HPhN). A entrada do ligante HPhN na esfera de coordenação tornou o complexo mais sensível a variações de temperatura e comprimento de onda de excitação. O complexo foi caracterizado por análise elementar, análise de Eu3+ por titulação complexométrica com uso de EDTA e espectroscopia vibracional na região do infravermelho, que permitiram propor a estequiometria do complexo, revelando que não houve a desprotonação do ligante na formação do complexo proposto. A espectroscopia eletrônica de absorção na região do ultravioleta-visível revela o aparecimento de uma nova banda de absorção após a coordenação do ligante ao centro metálico, possivelmente atribuída a uma banda de transferência de carga ligante-metal (LMCT). A partir dos resultados de fotoluminescência é possível observar transições características do íon európio e uma banda atribuída a transições do ligante HPhN, e ainda verificar que o íon Eu3+ ocupa apenas um sítio não centrossimétrico em um ambiente de baixa simetria. O estudo da luminescência em função da temperatura realizado com o complexo em solução etanólica mostrou que é possível aplicá-lo em estudos de nanotermometria.

This work proposes the synthesis of the luminescent complex [Eu(tta)3(HPhN)]. The coordination waters of the [Eu(tta)3(H2O)2] complex were replaced by the 9- hydroxyphenalenone (HPhN) ligand. The addition of the HPhN ligand to the coordination sphere made the complex more sensitive to variations in temperature and excitation wavelength. The complex was characterized by elemental analysis, Eu3+ analysis by complexometric titration using EDTA and vibrational spectroscopy in the infrared region, which allowed us to propose the stoichiometry of the complex, revealing that there was no deprotonation of the ligand in the formation of the proposed complex. Electronic absorption spectroscopy in the ultraviolet-visible region revealed the appearance of a new absorption band after the coordination of the ligand to the metal center, attributed to a ligand-metal charge transfer (LMCT) band. From the photoluminescence results it is possible to observe transitions characteristic of the europium ion and a band attributed to transitions of the HPhN ligand, and to verify that the Eu3+ ion occupies only a non-centrosymmetric site in a low symmetry environment. The study of luminescence as a function of temperature conducted with the complex in ethanolic solution showed that it is possible to apply it in nanothermometry studies.