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Design de composto de coordenação com íons lantanídeos: conversores moleculares de luz

by Mendonça Faustino, Wagner de

Abstract (Summary)
Este trabalho teve como objetivo principal o desenvolvimento de novoscompostos de coordenação com íons lanatanídeos que possam atuar como dispositivosmoleculares conversores de luz, DMCLs. Com este fim, usou-se a química teórica e a químicacomputacional como ferramentas importantes no levantamento de informações acerca daestrutura eletrônica e da fotofísica envolvida no processo de conversão de energia nosDMCLs projetados.Foram projetados compostos de fórmulas gerais Eu(L)3(H2O)2 e Eu(L)3bipy,onde L corresponde a ligantes aniônicos derivados de N-acilbenzamidas ouN-2acilaminopiridinas e bipy corresponde à bipiridina. A prévia escolha destes ligantesbaseou-se no fato de os mesmos se assemelharem a eficientes ?antenas?, como amp;#946;-dicetonatos epicolinatos. Os N-acilbenzamidatos utilizados nos complexos projetados foram oN-acetilbenzamidato, N-trifluoroacetilbenzamidato, N-benzoilbenzamidato e oN-dodecanoilbenzamidato; enquanto os N-2acilaminopiridinatos foram oN-2acetilaminopiridinato, N-2trifluoroacetilaminopiridinato, N-2benzoilaminopiridinato e oN-2dodecanoilaminopiridinato. No design dos complexos empregou-se o método SMLC paraotimização das geometrias e o método INDO/S-CI para determinação da estrutura eletrônicade seus componentes absorvedores. Admitiu-se, para o íon coordenado, a estrutura eletrônicado íon livre no acoplamento intermediário.Determinaram-se as taxas de decaimento radiativo dos níveis emissores doscomplexos projetados, usando a teoria de Judd-Ofelt, admitindo o modelo de recobrimentosimples para o cálculo dos parâmetros de intensidades, amp;#937;. Este modelo também foi adotadono cálculo das taxas de transferência de energia ligante-Eu+3 nos complexos. Estas taxaspossuem uma dependência com as distâncias entre os estados doadores e receptores deenergia dos ligantes e do íon central. No presente trabalho, foi deduzida uma expressãoanalítica para o cálculo destas distâncias, assim como sugerida uma metodologia para ocálculo das mesmas, baseada na expressão. As taxas de decaimento radiativo e as de transferência de energia foramempregadas nas estimativas teóricas dos rendimentos quânticos dos complexos projetados. Osrendimentos previstos para o nível 5D0 nos complexos bipiridínicos com os ligantesN-trifluoroacetil-benzamidato, N-benzoil-benzamidato, N-2trifluoroacetilaminopiridinato eN-2benzoilaminopiridinato foram bastante satisfatórios, sendo da mesma ordem que osprevistos para complexos, conhecidos, de lantanídeos com amp;#946;-dicetonatos, altamenteluminescentes.Foram sintetizados e caracterizados neste trabalho, os compostosN-acetilbenzamida, N-dodecanoilbenzamida, N-2acetilaminopiridina, N-2trifluoroacetilaminopiridina,N-2benzoilaminopiridina e N-2dodecanoilaminopiridina, cujos ânions haviamsido usados nos designs dos complexos. Com estes compostos, foram sintetizados complexosde Eu+3, Gd+3 e Tb+3, em solução etanólica, os quais não foram isolados. Com todos oscompostos sintetizados, foram feitos estudos espectroscópicos, via espectroscopia eletrônicade absorção, de emissão e medidas de tempo de vida dos estados excitados, buscando semprecorrelacionar teoria e experimento. Com os resultados destes estudos foi possível, finalmente,fazer uma estimativa para os níveis de energia, taxas de transferência e rendimentos quânticospara os complexos em solução. Os rendimentos quânticos estimados foram bastantessatisfatórios, principalmente o do complexo de Eu+3 com N-2benzoilaminopiridinatos, a pontode motivar a síntese dos compostos a que se referem. Estes resultados reforçam a idéia de queos compostos de coordenação projetados no presente trabalho podem ser bastantepromissores como dispositivos moleculares conversores de luz
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Bibliographical Information:

Advisor:Oscar Manoel Loureiro Malta; Friedrich Wilhelm Joachim Demnitz; Gilberto Fernandes de Sá

School:Universidade Federal de Pernambuco

School Location:Brazil

Source Type:Master's Thesis

Keywords:conversas moleculares de luz - estudo Compostos coordenação com íons lantanídeos Componentes absorvedores e emissores definição escolha

ISBN:

Date of Publication:05/10/2001

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