Novos materiais com íons lantanídeos e ácidos benzoicos substituídos

Abstract

Compostos de coordenação com ácidos benzoicos substituídos – 2-(metiltio)-benzoico (S) e 4-(metilsulfinil)-benzoico (SO) – e íons lantanídeos trivalentes (Ln³⁺) foram sintetizados. Três métodos sintéticos foram abordados para complexação de S com Ln³⁺ (Ln = La, Ce, Eu, Gd, Tb, Tm e Yb): (1) método alcalino aberto, (2) método hidrotérmico e (3) método mecanoquímico por moagem assistida por água, utilizando a mesma razão molar 1:3:3 para Ln:S:NaOH. Polímeros de coordenação isomórficos unidimensionais (1D) SEu1, SGd1 e STb1, com fórmula [Ln₂S₆(H₂O)₄]n e dois sítios Ln distintos, foram sintetizados e caracterizados anteriormente com o método 1. Os dados de difratometria de raios-X (DRX) de pó dos demais compostos da série 1 sugerem a formação de duas novas estruturas: (i) para SLa1 e SCe1 e (ii) para STm1 e SYb1. Dados preliminares de DRX de monocristal fornecem estrutura rede 1D para SLa1 com fórmula [LaS₃]. Na série 2 foi observado a formação de dois novos grupos de compostos com SLa2 e SYb2, e outro com SCe2, SEu2 e SGd2. Os compostos da série 3SLa3, SCe3, STm3 e SYb3 apresentam padrões de difração similares aos seus correspondentes hidrotermais. Enquanto os compostos SEu3, SGd3 e STb3 apresentam picos similares ao padrão do composto STb1, mas com misturas estruturais. Os espectros de emissão de SEu1 e SEu2 são bastante distintos e indicam que SEu2 tem maior simetria local que SEu1. Os espectros de excitação de SGd1 (máximo em 489 nm) e SGd2 (máximo em 439 nm) também são diferentes e indicam que as rotas sintéticas produzem complexos estruturalmente distintos. Em SYb1 e SYb2 foi observada a transição ²F₅/₂ → ²F₇/₂, no entanto, os espectros de excitação são bastante diferentes, sendo mais estruturado e com máximo em 360 nm para SYb1, enquanto SYb2 não apresenta nenhuma estrutura e tem máximo em 370 nm. Todos esses dados espectroscópicos e luminescentes, bem como os padrões de DRX indicam que os compostos sintetizados através do método aberto e do método hidrotermal têm estruturas diferentes. No entanto, eles podem ser usados para converter radiação UV em visível ou infravermelho próximo através do efeito da antena. Compostos de coordenação com SO e íons lantanídeos trivalentes (Eu, Gd e Tb) foram obtidos via hidrotermal e são isomórficos. O estudo das propriedades fotofísicas foi iniciado para o composto com íons Eu³⁺, em que a espectroscopia de emissão indica um ambiente de coordenação de baixa simetria.