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Tipo do documento: Dissertação
Título: Síntese, caracterização espectroscópica, térmica, estrutural e estudo luminescente de redes de íons lantanídeos (Ln= Eu(III), Tb(III) E Dy(III))
Autor: COSTA, Augusto Iwashita 
Primeiro orientador: MARINHO, Maria Vanda
Primeiro membro da banca: PAULA, Elgte Elmin Borges de
Segundo membro da banca: FERREIRA, Leonildo Alves
Resumo: Neste trabalho foram sintetizados, a partir do método por difusão, (i) co-cristais incolores de fórmula molecular C24H18N4O4 (1) utilizando os ligantes H2-2,5-bipydc (ácido 2,2´-bipiridina-5,5´-dicarboxílico) e bpe (1,2- bis(4- piridina)eteno) com os sulfatos hidratados dos íons lantanídeos [Ln2(SO4)3.xH2O, Ln= Tb(III), Eu(III) e Dy(III)], cujos resultados de difração de raios X por monocristal revelaram uma estrutura cristalina contendo ambos os ligantes, sem a presença dos íons lantanídeos; (ii) sólidos cristalinos brancos obtidos a partir da síntese hidrotérmica entre os sais [Ln2(SO4)3.xH2O, Eu(III) e Dy(III)] e o ligante orgânico H4-bttb, (com H4-bttb = 1,2,4,5 tetraquis (4-carboxfenil) benzeno) de proposta estrutural [Eu4(Hbttb3)]n (2) e [Dy4(bttb)3]n (3); (iii) cristais amarelos obtidos via síntese hidrotermal, os quais foram separados manualmente da solução- mãe de um sólido amorfo amarelo envolvendo a reação do sulfato de térbio(III) e dois ligantes orgânicos H4-bttb e 2,5-H2pzdc (2,5-H2pzdc= ácido 2,5-pirazino dicarboxílico) [Tb(bttb)0.5(2,5pzdc)0.5]n (4). Os resultados de difração de raios X por monocristal revelaram a formação de um polímero de coordenação tridimensional contendo o íon Tb(III) coordenado aos ligantes bttb4- e 2,5-pzdc2- totalmente desprotonatos. A rede bidimensional de 4, também é possível observar a presença de cavidades (voids), o que o torna este composto um potencial adsorvente. Em adição, resultados de espectroscopia vibracional na região do infravermelho revelaram que para os polímeros (2-4) a ausência de bandas na região de 1700 cm-1 , referente ao estiramento COOH, indica que os ligantes se encontram totalmente desprotonados, sugerindo que houve a coordenação ao centro metálico. A diferença entre os estiramentos simétricos e antissimétricos (Δ) do grupo carboxilato em (2) indica o modo de coordenação do ligante monoprotonado Hbttb3- esteja coordenado em ponte ao centro do íon lantanídeo, enquanto em (4) o espectro de infravermelho indica o modo de coordenação ponte quelante e ponte pseudo-oxo (monoatômica) para o tetraânion bttb4- e bisbidentado (N,O) e pseudo-oxo para o diânion 2,5-pzdc2- , sendo estes confirmados pela resolução estrutural. É possível notar que as propriedades luminescentes continuam proeminentes em 4, inclusive com variação de temperatura, e que não há uma grande variação no tempo de meia vida nas emissões, tornando este um material promissor para uso como termômetro óptico molecular.
Abstract: In this work were synthesized, through the diffusion method, (i) colorless co-crystals with molecular formula C24H18N4O4 (1) using the ligands H2-2,5-bipydc (2,2'-bipyridine-5,5'- dicarboxylic acid) and bpe (1,2-bis(4-pyridine)ethene) with hydrated sulfates of lanthanide ions [Ln2(SO4)3.xH2O, Ln= Tb(III), Eu(III) and Dy(III)], whose single crystal X-ray diffraction results revealed a crystalline structure containing both ligands, without the presence of lanthanide ions; (ii) yellow crystalline solids with proposed structures [Eu4(Hbttb3)]n (2) and [Dy4(bttb)3]n (3), obtained from the hydrothermal synthesis between the salts [Ln2(SO4)3.xH2O, Eu(III) and Dy(III)] and the organic linker H4-bttb ( H4-bttb = 1,2,4,5 tetrakis (4-carboxyphenyl) benzene); (iii) yellow single crystal [Tb(bttb)0.5(2,5pzdc)0.5]n (4) obtained via hydrothermal synthesis, which were manually separated from the mother solution between a yellow amorphous solid involving the reaction of terbium(III) sulfate and two organic ligands H4-bttb and 2,5-H2pzdc (2,5-H2pzdc=2,5-pyrazine dicarboxylic acid). In the single crystal X-ray diffraction results revealed the formation of a three-dimensional coordination polymer containing the Tb(III) ion coordinated to the fully deprotonated bttb4- and 2,5-pzdc2- ligands. The two-dimensional network of 4, it is also possible to observe the presence of cavities (voids), which makes this compound a potential adsorbent. In addition, vibrational spectroscopy results in the infrared region, revealed that for polymers (2-4), the absence of bands in the region of 1700 cm-1 , referring to COOH stretching, indicates that the ligands are completely deprotonated, suggesting that there was coordination to the metallic center. The differences between the symmetric and the unsymmetric stretching frequencies (Δ) of the carboxylate groups in (2) indicate the bridged and monodentate coordination mode, while in (4) bridge chelate and monodentate chelate coordination mode, confirmed by structural resolution. It is possible to note that the luminescent properties remain prominent in 4, even with temperature variation, and that there is not a large variation in the half-life of the emissions, making this a promising material for use as molecular optical thermometer.
Palavras-chave: Química Inorgânica
Química de Coordenação
Polímeros Inorgânicos
Íons Lantanídeos
Co-cristais.
Área(s) do CNPq: QUIMICA::QUIMICA INORGANICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Alfenas
Sigla da instituição: UNIFAL-MG
Departamento: Instituto de Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Citação: COSTA, Augusto Iwashita. Síntese, caracterização espectroscópica, térmica, estrutural e estudo luminescente de redes de íons lantanídeos (Ln= Eu(III), Tb(III) E Dy(III)). 2023. 58 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Alfenas, Alfenas, MG, 2023.
Tipo de acesso: Acesso Embargado
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/2289
Data de defesa: 28-Fev-2023
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