Синтез и физико-химические свойства комплексных соединений лантанидов с диметоксибензойными кислотами

V. выводы.

1. Получены комплексные соединения 8ш3+, Еи3+, вё34″, ТЬ3+, Бу3+ с 2,4-диметоксибензойной (2,4-МеОВепгН) и 3,4-диметоксибензойной (3,4-МеОВепгН) кислотами, состав которых соответствует формулам [Ьп (2,4-Ме0Веп7)3(Н20)2]-6Н20 и [Ьп (3,4-Ме0Веп2)3(Н20)3] -ЗН20, где Ьп — соответствующий ион лантанида. Для координационных соединений европия получены смешаннолигандные аналоги с 1,10-фенантролином, состав соединений соответствует формулам Еи (2,4-Ме0Веп2)3Р11еп-6Н20 и Еи (3,4-Ме0Веп2)3РЬеп-ЗН20.

2. Методом термогравиметрии определены области термостабильности комплексных соединений: для Ьп (2,4-МеОВепг)3 110−240°С, для Ьп (3,4-МеОВепг)3 110−300°С, для Еи (2,4-МеОВепг)3РЬеп и Еи (3,4-МеОВепг)3РЬеп 120−230°С.

3. По данным ИК спектров установлено, что карбоксильная группа лигандов координирована с ионом лантанида бидентатно (Ду (СОО~) меньше 200 см" 1). Диметокси-группы в координации (участия не принимают. Образование внешней сферы комплексов происходит за счет водородной связи с диметокси-группами и электростатического влияния центрального иона.

4. Квантово-химическими расчетами методом РМЗ оптимизированы структуры лигандов, вычислены длины связей и углы анионных форм лигандов. Показано, что диметокси-группы 2,4-МеОВепг" могут образовывать водородную связь с двумя молекулами, а 3,4-МеОВепг" -с одной молекулой воды.

5. Установлено, что наибольшей интенсивностью люминесценции обладают бинарные комплексы с ионом ТЬ3+ и смешаннолигандные комплексы с ионом Еи3+. Определены квантовый выход и эффективность люминесценции. На основании анализа расщепления переходов в спектрах люминесценции комплексов европия (Ш) установлено, что.

— с 2,4-МеОВепгН координационный узел имеет кубическую симметрию;

— с 3,4-МеОВепгН координационный узел имеет ромбическую симметрию.

1. Панюшкин В. Т. Лантаниды. Простые и сложные соединения. Ростов н/Д, Изд-во Ростовского университета. 1980. 396с.

2. Панюшкин В. Т. Спектрохимия координационных соединений РЗЭ. Ростов н/Д, Изд-во Ростовского университета. 1984. 137с.

3. Панюшкин В. Т., Мастаков А. А., Буков Н. Н., Соколов М. Е. О неэквивалентности позиций иона РЗЭ в смешанных комплексах с ацетилацетоном и непредельными органическими кислотами // Журнал структурной химии. 2004. Т. 45. № 1. с. 173−174.

4. Пальм В. А.

Введение

в теоретическую органическую химию. М.: Высшая школа. 1974. 446с.

5. Мищенко К. П. Справочник физико-химических величин. М.: Химия. 1967. 184с.

6. Джардималиева Г. И., Помогайло А. Д. Макромолекулярные карбоксилаты металлов // Успехи химии. 2008. Т. 77. с. 270−315.

7. А. Д. Гарновский, И. С. Васильченко, Д. А. Гарновский. Современные аспекты синтеза металлокомплексов. Основные лиганды и методыРостов-на-Дону: ЛаПо, 2000. 335 с.

8. Deacon G.B. Relationships between the carbon-oxygen stretching frequencies of carboxylato complexes and the type of carboxylate coordination / G.B. Deacon, R.J. Phillips // J. Coord. Chem. Rev. 1980. -V. 33. — P. 227−250.

9. Кукушкин Ю. Н. Химия координационных соединений/ Ю. Н. Кукушкин М.: Высшая школа, 1985. — 455 с.

10. Кукушкин В. Ю. Теория и практика синтеза координационных соединений/ В. Ю. Кукушкин, Ю.Н. КукушкинМ.: Высшая школа, 1990.-260 с.

11. Weissman S.I. Intramolecular energy transfer: the fluorescence of complexes of europium // J. Chem. Phys. 1942. — N 10. — P. 214.

12. Whan R.E. Luminescence studies of rare earth complexes: benzoylacetonate and dibenzoylmethanate chelates / R.E. Whan, G.A. Crosby // J. Mol. Spectrosc. 1962. — N 8. — P. 315.

13. Crosby G.A. Spectroscopic studies of rare earth chelates / G.A. Crosby, R.E. Whan. I.I. Freeman. // J. Chem. Phys. 1962. — V. 66. — P. 2493.

14. Judd B.R. Optical absorption intensities of rare-earth ions // Phys. Rev. -1962.-V. 127.-P. 750.

15. Ofelt G.S. Intensities of crystal spectra of rare-earth ions // J. Chem. Phys. -1962. -V. 37. P. 511.

16. Dexter D.L. A theory of sensitized luminescence in solids // J. Chem. Phys. 1953.-V. 21.-P. 836.

17. Forster T. Zwischenmolekulare energiewanderung und fluoreszenz // Ann. Phys. 1948. — V. 437. — P. 55.

18. Malta O.L. Ligand rare-earth ion energy transfer in coordination compounds. A theoretical approach // J. Lumin. — 1997. — V. 71. — P. 229.

19. De Sa G.F. Spectroscopic properties and design of highly luminescent lanthanide coordination complexes / G.F. de Sa, O.L. Malta, C de Mello.

20. Donega, A.M. Simas, R.L. Longo, P.A. Santa-Cruz, E.F. da Silva Jr. // Coord Chem, Rev. 2000. — V. 196. — P. 165.

21. Latva M. Correlation between the lowest triplet state energy level of the ligand and lanthanide (III) luminescence quantum yield / M. Latva, H. Takalo. V.-M. Mukkala. C. Matachescu, J.C. Rodrigues-Ubis, J. Kankare // J. Lumin. 1997. — V. 75. — P. 149.

22. Archer R.D. Synthesis. Characterization, and luminescence of europium (III) Schiff base complexes / R.D. Archer, H. Chen. // Inorg. Chem. 1998. -V. 37.-P. 2089.

23. Gutierrez F. Quantum chemistry-based interpretations on the lowest triplet stale of luminescent lanthanides complexes. Part 2. Influence of the electrostatic interactions on the triplet state energy of terbium complexes /.

24. F. Gutierrez, C. Tedeschi, L. Maron. J.-P. Daudey, J. Azema, P. Tisnes, C.

25. Picard, R. Poteau // Theochem. 2005. — V. 756. — P. 151.

26. Sato S. Relations between intramolecular energy transfer efficiencies and triplet state energies in rare earth (3-diketone chelates / S. Sato. M. Wada // Bull. Chem. Soc. Jpn. 1970. — V. 43. — P. 1955.

27. Filipescu N. Substituent effects on intramolecular energy transfer. II. Fluorescence spectra of europium and terbium |3-diketone chelates / N. Filipescu, W.F. Sager. F.A. Serafin // J. Phys. Chem. 1964. — V. 68. — P. 3324.

28. Filipescu N. Substituent effects on intramolecular energy transfer. I. Absorption and phosphorescence spectra of rare earth P-diketone chelates / N. Filipescu, W.F. Sager, F.A. Serafin // J. Phys. Chem. 1965. — V. 69. -P. 1092.

29. Tobita S. Electronic relaxation processes of the rare-earth chelates of benzoyltrifluoroacetone / S. Tobita. M. Arakawa. I. Tanaka // J. Phys. Chem. 1984. — V. 88. — P. 2697.

30. Tobita S. The paramagnetic metal effect on the ligand localized Si-* Ti intersystem crossing in the rare-earth metal complexes with methyl salicylate / S. Tobita, M. Arakawa, I. Tanaka // J. Phys. Chem. 1985. — V. 89.-P. 5649.

31. Brinen J.S. Photoluminescence of lanthanide complexes. IV. Phosphorescence of lanthanum compounds / J.S. Brinen, F. Halverson, J.R. Leto // J. Chem. Phys. 1965. — V. 42. — P. 4213.

32. Каткова M.A. Координационные соединения редкоземельных металлов с органическими лигандами для электролюминесцентных диодов / М. А. Каткова, А. Г. Витухновский, М. Н. Бочкарев // Успехи химии. 2005. — Т. 74. — № 12. — С. 1193−1215.

33. Панюшкин В. Т. и др. Координационная химия природных соединений. 2007. М.: Изд-во ЛКИ, 239с.

34. Панюшкин В. Т., Буков H.H. // Координационная химия 1976. Т. 2. № 11, с. 1550.

35. Панюшкин В. Т., Буков H.H. // Журнал прикладной координационной спектроскопии. 1987. Т. 47. № 3. с. 520.

36. Пахомов В. И., Буков H.H., Панюшкин В. Т. // Координационная химия. 1982. Т. 8, № 3, с402.

37. Абрамов Д. Е., Буков H.H., Панюшкин В. Т. // Журнал структурной химии, 2002. Т. 43, № 6, с. 867.

38. Легинева O.K., Панюшкин В. Т., Буков H.H. // Кристаллография. 1983. Т. 28. № 2. с. 386.

39. Берсукер И. Б. Строение и свойства координационных соединений.

Введение

в теорию Д.: Химия. 1971. 312с.

40. Panyshkin V.T., Bukov N.N., Abramov D.E. // Polyhedron. 2003. V. 32. № 2. P. 271.

41. Колоколов Ф. А., Буков H.H., Панюшкин В. Т. // Журнал общей химии 2003. Т. 73. № 12. с. 2053.

42. Крюкова Н. П., Болотин С. Н., Панюшкин В. Т. // Известие ВУЗов РАН. Сер. хим. 2003. № 5. с. 1060.

43. Беллами Л. Новые данные по ИК спектрам сложных молекул. М.: Мир. 1971. 326с.

44. Фини Д. Применение длинноволновой ИК-спектроскопии в химии. М.: Мир. 1973. 284с.

45. Волькенштейн М. В., Ельяшевич М. А., Степанов Б. И. Колебания молекул. М.: Гостехиздат. 1949.

46. Ельяшевич М. А. Спектры редких земель. М.: Гостехиздат. 1953. 456с.

47. Сликтер Ч. Основы теории магнитного резонанса. M.: Vbh 1967. 324с.

48. Кенингтон А., Мак-Лечлан Э., Магнитный резонанс и его применение в химии. М.: Мир. 1970. 447с.

49. Панюшкин В. Т., Буиклиский В. Д. // Журнал структурной химии. 1981. Т. 22., № 4. с. 171.

50. Pettit L.D., Swash Z.L. // Z. Chem. Soc. Dalton Trans. / 1976. № 23. P. 2416.

51. Попель A.A., Захаров Д. В. // Журнал неорганической химии. 1978. Т. 23. с. 1351.

52. Freeman Н.С., Moore C.Z., Zaekdon W.G., Sargenson D.M. // Inorg. Chem. 1978. V. 17. № 12. P. 3513.

53. Панюшкин B.T., Шумкин A.M. // Координационная химия. 1980. Т. 6, № 11, с. 1626.

54. Панюшкин В. Т., Шумкин A.M. // Теор. эксперим. химия, 1986. № 5.

55. Панюшкин В. Т. и др. // Успехи химии. 1977. Т. 46. № 12. с. 2105.

56. Координационная химия редкоземельных элементов / Под ред. В. И. Спицына, М.: Изд-во МГУ. 1979. 254с.

57. Панюшкин В. Т., Волынкин В. А. // Журнал структурной химии. 2000. Т. 43. № 3. с. 660.

58. Воронев В. К. Метод парамагнитных добавок в спектроскопии ЯМР. Новосибирск. Наука. 1989. 228с.

59. Абрагам А., Блини Б. Электронный парамагнитный резонанс переходных ионов. T.l. М.: Мир 1972., 617с.

60. Гарифьянов Н. С., Усачева Н. Д. // Журнал физической химии. 1964. № 38., с. 1367.

61. Гарифьянов Н. С. и др. // Журнал экспериментальной теоретической физики. 1962. Т. 42. № 8. с. 1145.

62. Na Xu. Chain lanthanide coordination polymers with 6-hydroxynicotinic acid: Crystal structures and luminescent properties /Na Xu, Wei Shi, Dai-Zheng Liao, Shi-Ping Yan// Inorganic Chemistry Communications. 2007. -Vol. 10.-P. 1218−1221.

63. Reshmi, J.R. 3,4,5-Trisbenzyloxy benzoic acid as a new photo-sensitizer for Tb3+ion /J.R. Reshmi, S. Biju, M.L.P. Reddy //Inorganic Chemistry Communications. 2007. — Vol. 10. — P. 1091−1094.

64. Bin Hu. Photoacoustic and luminescence spectra study on the effects of chlorine substituent on the energy transfer of Eu (III)-chlorobenzoic acid /Bin Hu, Da Chen, Qingde Su // Spectrochimica Acta Part A. 2007. — Vol. 66.-P. 273−276.

65. Yu-Long Sui. Luminescent molecular hybrid system derived from2-furancarboxylic acid and silylated monomercoordinated to rare earth ions. / Yu-Long Sui, Bing Yan // Applied Surface Science. 2006. — Vol. 252. -P. 4306−4311.

66. Bing Yan. Spectroscopic study on the photophysical properties of novel lanthanide complexes with long chain mono-L phthalate (L = hexadecyl, octadecyl and eicosyl). / Bing Yan, Bing Xu // Spectrochimica Acta Part A. 2005. — Vol. 62. — P. 269−275.

67. Song Yi-Shan. Different crystal structure and photophysical properties of lanthanide complexes with 5-bromonicotinic acid. / Song Yi-Shana, Yan.

68. Binga, Chen Zhen-Xia // Journal of Solid State Chemistry. 2004. — Vol. 77.-P. 3305−3314.

69. Viswanathan, S. 2-Chloro-5-nitrobenzoato complexes of Eu (III) and Tb (III) A ID coordination polymer and enhanced solution luminescence. / Subha Viswanathan, Ana de Bettencourt-Dias // Inorganic Chemistry Communications.

70. Liu Ling. Luminescent Properties of A Novel Terbium Complex. / Liu Ling, Xu Zheng, Lou Zhidong, Zhang Fujun, Sun Bo, < P, ei Juan// JOURNAL OF RARE EARTHS. 2006. — Vol. 24. — P. 253−256.

71. YouFu Zhou. Bluegreenish photoluminescent Gd (III) complexes with flexible succinate ligand. / YouFu Zhou, Fei-Lon Jiang, Da-Qiang Yuan, Ben-Lai Wu, Mao-Chun Hong // Journal of Molecular Structure. 2005. -Vol. 743.-P. 21−27.

72. Lam, M.K. Heterojunction OLEDs fabricated by Eu ternary complexes with conducting secondary ligands. / M.K. Lam, K.L. Kwok, S.C. Tse, S.K. So, J.B. Yuan, Louis M. Leung, M.L. Gong // Optical Materials. 2006. — Vol. 28.-P. 709−713.

73. Stathatos, E. Electroluminescence by a Sm3±diketonate-phenanthroline complex. / Elias Stathatos, Panagiotis Lianos, Evgenios Evgeniou, Anastasios D. Keramidas //.

74. Junfeng Fang. Improved efficiency by a fluorescent dye in red organic light-emitting devices based on a europium complex./ Junfeng Fang, Han You, Jia Gao, Dongge Ma // Chemical Physics Letters. 2004. — Vol. 392. -P. 11−16.

75. Lin, Q. Electroluminescent properties of the Tris-(acetylsalicylate)-terbium (Tb (AS)3). / Q. Lin, H. J. Zhang, Y. J. Liang, Y. X. Zheng, Q. G.

76. Meng, S. B. Wang and Ch. Gou //Thin solid Films. 2001. — Vol. 396. — P. 192−196.

77. Li, B. Electroluminescent devices based on monohexadecyl phthalate terbium. / B. Li, D. G. Ma, H. J. Zhang, X. J. Zhao and J. Z. Ni // Thin solid Films. 1998. — Vol. 325. — P. 259−263.

78. Edwards, A. Synthesis and characterization of electroluminescent organo-lanthanide (III) complexes. / A. Edwards, T.Y. Chu, C. Claude, I. Sokolik, Y. Okamoto-and R. Dorsinville // Synthetic Metals. 1997. — Vol. 84. — P. 433−434.

79. Bao-Li A. Synthesis and bright luminescence of lanthanide (Eu (III), Tb (III)) complexes sensitized with a novel organic ligand / Bao-Li An,.

80. Dearing, A. Computer-aided Molecular Modelling: Research Study or Research Tool / A. Dearing // J. Computer-Aided Molecular Design.

81. Clark, T. A Handbook of Computational Chemistry / T. Clark. -New York: John Wiley and Sons, 1985.

82. Lipkowitz, K.B. Reviews in Computational Chemistry / K.B. Lipkowitz, D.B.Boyd. New York: VCH Publishers, 1990.

83. Szabo, A. Modern Quantum Chemistry / A. Szabo, N.S.Ostlund. New York: McGraw-Hill, 1989.

84. Berkert, U. Molecular Mechanics: Monograph 177 / U. BerkertN.L. Allinger. Washington, D. C: American Chemical Society, 1982:

85. Hehre, W.J. Ab Initio Molecular Orbital Theory / W.J. Hehre, L. Radom, P.R. Schleyer, J.A. Pople.-New York: John Wiley and Sons.- 1986.

86. Pople, J.A. Approximate Molecular Orbital Theory / J.A. Pople, D.L. Beveridge.-New York: McGraw-Hill, 1970.

87. Dewar, M.J.S. The Molecular Orbital Theory of Organic Chemistry / M.J.S. Dewar-New York: McGraw-Hill, 1969.

88. Allen, M.P. Computer Simulation of Liquids / M.P. Allen, D.J. Tildesley-Oxford: Clarendon Press, 1987.

89. Fletcher, R. Practical Methods of Optimization / R. Fletcher!- New York: John Wiley &Sons, 1980.

90. Gill, P.E. Practical Optimization / P.E. Gill, W. Murray, M.H. Wright. -New York: Academic Press, Inc., 1981.

91. Youxuan Zheng. Synthesis and electroluminescent properties of a novel terbium complex. / Youxuan Zheng, Congyun Shi, Yujun Liang, Qin Lin, Chuan Guo and Hongjie Zhang// Synthetic Metals. 2000. — Vol. 114. — P. 321−323.

92. Clark T. A Handbook of Computational Chemistry / T. Clark-New York: John Wiley and Sons, 1985.

93. Lipkowitz K.B. Reviews in Computational Chemistry / K.B. Lipkowitz, D.B.Boyd.- New York: VCH Publishers, 1990.

94. Szabo A. Modern Quantum Chemistry / A. Szabo, N.S.OstlundNew York: McGraw-Hill, 1989.

95. Минкин В. И. Теория строения молекул / В. И. Минкин, Б. Я. Симкин, P.M. Миняев. Ростов-на-Дону: «Феникс», 1997. -560 с.

96. Елисеева С. В., Мирзоев О. В. и др. // Журнал неорганической химии, 2005. Т. 50. № 4. с. 396.

97. Zolin V.F. Puntus L.N. et al // Z. Alloys and Compounds. 2004. V. 380. P. 279.

98. Shou Hansen, Zianping Y.E. and Qun Yn // Z. Luminescence. 1988. V. 45. P. 29.

99. Tsaryuk V., Legendziewicz Z., Zolin V. // Z. Alloys and" Compounds. 2001(323−324). P. 661.

100. Lewandowski W. // Z. Molecular Structure. 1983(101). P. 93.

101. Hilder M., Zunk P.C., Kynast U.H. // Z. Photochem. and Photobiology A: Chemistry. 2009(202). P. 10.

102. Wang Z.-M., Choppin G.R. // Inorganica Chimica Acta. 1999(293). P. 167.

103. Czajka В., Bocian В., Ferenc W. // Z. Thermal Analysis and Calorimetry. 2002. V. 67. P. 631.

104. Zhuravlev K., Tsaryuk V. et al. // Z Luminescence. 2010. V. 130. P. 1489.

105. Deacon G.B., Forsyth M. et al. // Polyhedron. 2006. V. 25. P. 379.

106. Ferenc W., Walkow-Dziewulska A. // Z/ Thermal Analysis and Calorimetry. 2000. V. 51. P. 923.

107. Ferenc W., Bocian В., Chudziak M. // Z/ Thermal Analysis and Calorimetry. 1999. V. 58. P. 639.

108. Tsaryuk V., Zhuravlev K. et al. // Z. Photochem. and Photobiology A: Chemistry. 2010(211). P. 7.

109. Zhuravlev K. et al. // Z. Luminescence. 2010(130). P. 1489.

110. Zolin V.F. // Z. Alloys and Compounds. 2004(380). P. 101.

111. Вайсберг А. Органические растворители. Физические свойства и методы очистки. / А. Вайсберг, Э. Проскауэр, Д. Риддик, Э. Туж М. -Ин. Лит.- 1958.-518 с.

112. Гордон А. Спутник химика/ А. Гордон, Р. Форд, М., -«Мир», -1976, -541с.

113. Matthias Hilder, Petter С. Junk, Ulrich H. Kynast, Marina M. Lezhnina // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry // Spectroscopic properties of lanthanoid benzene carboxylates in the solid state: Part 1. 202 (2009) 10−20.

114. Шварценбах Г. Комплексонометрическое титрование/ Г. Шварценбах, Г. Флашка. М., 1970.135.3олотова Ю. А. Основы аналитической химии. / Ю. А. Золотов.- М. «Высшая школа». -1996.-461с.

115. Накамото К. Инфракрасные спектры неорганических и координационных соединений. М., 1991.

116. G Deacon, R. Phillips. J.Coord.Chem. Rev. 1980, 33, 227.

117. Bing Yan, Bing Zhou // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry // Photophysical properties of dysprosium complexes with aromatic carboxylic acids by molecular spectroscopy. 171 (2005) 181−186.

118. HyperChem Release 7.5 for Windows-Gainesville: Hypercube Inc., 2002.

119. Квантовохимические расчеты в органической химии и молекулярной спектроскопии/ К. Я. Бурштейн, П. П. Шорыгин. М.: Наука, 1989. 104с.141.3олин В.Ф., Корнева Л. Д. Редкоземельный зонд в химии и биологии. М., 1980.

120. W. Brzyska, A. Kula // Preparation properties and thermal decomposition of rare earth acid// Thermohim. Acta 1996, 277, 29.

121. Беллами JI. Инфракрасные спектры сложных молекул./ Л. Беллами,.

122. М. Ин. Лит. — 1963. — 590 с.

123. Браун Д., Флойд А., Сейнзбери М. Спектроскопия органических веществ: Пер. с англ. М.: Мир, 1992. 300с.

124. Т. Я. Паперно, В. П. Поздняков, А. А. Смирнова, Л. М. Елагин // Физико-химические методы исследования в органической и биологической химии. 176с. М., «Просвещение», 1977.

125. W. Brzyska, A. Kula // Preparation properties and thermal decomposition of rare earth acid, Thermohim. Acta, 211 (1992) 199.

126. W. Brzyska, A. Kula, Thermohimi. Acta, 239 (1994) 127.

127. Sun Wujuan. Thermochemical Properties of the Complex RE (HSal)3−2H20 / Sun Wujuan, Yang Xuwu, Zhang Hangguo, Wang Xiaoyan, Gao Shengli // JOURNAL OF RARE EARTHS. 2006. — Vol. 24. — P. 423−428.

128. W. Ferenc, B. Bocian and M. Chudziak // Thermal properties of light lanthanide 2,3,4-trimethoxybenzoates, J. of Thermal Analysis and Calorimetry, 58 (1999) 639−646.

129. W. Ferenc, B. Bocian // Thermal stability of 2,3,4-, 2,4,5- and 3,4,5-trimethoxybenzoates of light lanthanide, J. of Thermal Analysis and Calorimetry, 60 (2000) 131−138.