Caminos de sensibilización en complejos emisores de rayos infrarrojos Yb (III) con cargas 0, +1, +2 o +3

Área de la Ciencia:

• Química de coordinación
• La fotofísica
• Complejos de lantánidos

Sus antecedentes:

• Los ligandos macrocíclicos son cruciales para la estabilización de los iones metálicos.
• Los cromóforos de carbostirilo se utilizan para la sensibilización de los lantánidos.
• El ajuste de la carga y los grupos de donantes afecta a propiedades complejas.

Objetivo del estudio:

• Sintetiza complejos de Yb (III) con ligandos macrocíclicos y cromóforos de carbostirilo.
• Investigar el efecto de los grupos donantes de ligando (carboxilato frente a carbamida) y la carga general en las propiedades complejas.
• Se analizarán los potenciales de reducción Yb (III) / Yb (II) y la sensibilización a la luminiscencia Yb (III).

Principales métodos:

• Síntesis de complejos de Yb(III) con derivados de 1,4,7,10-tetraazaciclododecano.
• Espectroscopia de RMN paramagnética de 1H para determinar la geometría de las coordenadas.
• Voltametría cíclica para medir los potenciales de reducción.
• Espectroscopia de fotoluminiscencia para cuantificar la sensibilización y el rendimiento cuántico.

Principales resultados:

• La geometría de coordinación no se vio afectada en gran medida por la sustitución de carboxilato/amida.
• Yb ((III) / Yb ((II) los potenciales de reducción se desplazaron con la carga compleja, haciéndose más fáciles de reducir para cargas más positivas.
• La excitación de carbostirilo condujo a la luminiscencia de Yb (III) en todos los complejos.
• Se observó una transferencia de electrones fotoinducida (PeT) de carbostirilo a Yb (III), evidenciada por una disminución de la fluorescencia del carbostirilo.
• Los rendimientos cuánticos de luminiscencia fueron generalmente constantes, a excepción de un complejo cargado +3 con amidas metiladas, que mostraron una mayor emisión.
• Las vibraciones de NH apagaron la emisión de Yb, y el PeT más rápido no mejoró la eficiencia de sensibilización debido a la transferencia de energía asistida por fonones (PAEnT).

Conclusiones:

• El diseño del ligando ofrece control sobre las propiedades complejas de Yb (III), incluido el potencial de reducción.
• La transferencia de electrones fotoinducida y la transferencia de energía asistida por fonones juegan un papel importante en la sensibilización de Yb (III).
• A pesar de los desafíos como el apagado por vibración de NH, los complejos Yb (III) siguen siendo materiales luminiscentes prometedores.