zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-900Research ArticleСтатьиСенсибилизация Yb(III), Er(III) и Nd(III)-люминесценции лигандами на основе 3-формил-4-гидроксибензойной кислоты и переходных металловSensitization of Yb(III), Er(III), and Nd(III) Luminescence by Ligands Based on 3-Formyl-4-Hydroxybenzoic Acid and Transition MetalsDangF. F.DangF. F.

Сиань, провинция Шаньси, 710055

Xi’an Shanxi Province 710055

dff516@163.comZhangQ.ZhangQ.

Сиань, провинция Шаньси, 710055

Xi’an Shanxi Province 710055

ZhuС.ZhuC.

Сиань, провинция Шаньси, 710055

Xi’an Shanxi Province 710055

JuZh.JuZh.

Ланьчжоу, провинция Ганьсу

Lan’zhou Gansu Province

Сианьский университет архитектуры и технологийSchool of Chemistry and Chemical Engineering at Xi’an University of Architecture and TechnologyКолледж химии и химической инженерии университета ЛаньчжоCollege of Chemistry and Chemical Engineering at Lanzhou University202109102021885711716Copyright © Dang F., Zhang Q., Zhu С., Ju Z., 20212021Dang F., Zhang Q., Zhu С., Ju Z.Dang F., Zhang Q., Zhu C., Ju Z.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/900

Описан синтез лигандов на основе 3-формил-4 гидроксибензойной кислоты и этилендиамина, диэтилентриамина и триэтилентетрамина. Эти лиганды могут дополнительно образовывать гетеробиядерные комплексы с ионами переходных металлов (M2+ = Zn2+ , Fe2+ , Ni2+ , Mn2+ ) и ионами лантанидов (Ln3+ = Nd3+ , Er3+ , Yb3+ ). Исследованы спектры люминесценции в ближней ИК-области, время жизни флуоресценции и квантовый выход. Гетероядерные комплексы проявляют характерную люминесценцию лантаноидов в ближней ИК-области в твердом состоянии за счет передачи энергии от хромофора к ионам лантаноидов. Полосы излучения d-блока ионов переходных металлов в твердом состоянии перекрываются с полосами поглощения f-f Yb(III), Er(III) или Nd(III), сенсибилизируя люминесценцию этих гетеробиядерных комплексов в ближнем ИК-диапазоне.

The syntheses of 3-formyl-4-hydroxybenzoic acid-derived ligands from ethylenediamine, diethylenetriamine, and triethylenetetramine are described. These ligands can further form hetero-binuclear complexes with transition metal ions (M2+ = Zn2+ ; Fe2+ ; Ni2+ ; Mn2+ ) and lanthanide ions (Ln3+ = Nd3+ ; Er3+ ; Yb3+ ).  The spectroscopic properties were studied using near infrared (NIR) luminescence emission spectra, fluorescence lifetime, and quantum yield. These hetero-nuclear complexes exhibited the characteristic lanthanide near-infrared luminescence in the solid state through energy-transfer from the chromophore to lanthanide ions. The d-block emission bands of transition metal ions in the solid state overlapped with f-f absorption bands of Yb(III), Er(III), or Nd(III), sensitizing the near-infrared luminescence of these hetero-binuclear complexes.

ионы лантаноидовгетеробиядерные комплексысенсибилизациялюминесценция в ближней инфракрасной областиlanthanide ionshetero-binuclear complexessensitizationNIR luminescenceReferencesY. Cui, Y. Yue, G. Qian, Chem. Rev., 112, No. 2, 1126–1162 (2012).Y. Cui, Y. Yue, G. Qian, Chem. Rev., 112, No. 2, 1126–1162 (2012).T. L. Mako, J. M. Racicot, M. Levine, Chem. Rev., 119, No. 1, 322–477 (2019).T. L. Mako, J. M. Racicot, M. Levine, Chem. Rev., 119, No. 1, 322–477 (2019).K. Y. Zhang, Q. Yu, H. J. Wei, S. J. Liu, Q. Zhao, W. Huang, Chem. Rev., 118, No. 4, 1770–1839 (2018).K. Y. Zhang, Q. Yu, H. J. Wei, S. J. Liu, Q. Zhao, W. Huang, Chem. Rev., 118, No. 4, 1770–1839 (2018).H. Terraschke, C. Wickleder, Chem. Rev., 115, No. 20, 11352–11378 (2015).H. Terraschke, C. Wickleder, Chem. Rev., 115, No. 20, 11352–11378 (2015).M. C. Heffern, L. M. Matosziuk, T. J. Meade, Chem. Rev., 114, No. 8, 4496–4539 (2014).M. C. Heffern, L. M. Matosziuk, T. J. Meade, Chem. Rev., 114, No. 8, 4496–4539 (2014).L. J. Li, L. Wondraczek, L. H. Li, Y. Zhang, Y. Zhu, M. Y. Peng, C. B. Mao, ACS Appl. Mater. Interfaces, 10, No. 17, 14509–14516 (2018).L. J. Li, L. Wondraczek, L. H. Li, Y. Zhang, Y. Zhu, M. Y. Peng, C. B. Mao, ACS Appl. Mater. Interfaces, 10, No. 17, 14509–14516 (2018).Q. Zhan, J. Qian, H. Liang, ACS Nano, 5, No. 5, 3744–3757 (2011).Q. Zhan, J. Qian, H. Liang, ACS Nano, 5, No. 5, 3744–3757 (2011).X. Li, R. Wang, F. Zhang, Sci. Rep., 3, 3536–3543 (2013).X. Li, R. Wang, F. Zhang, Sci. Rep., 3, 3536–3543 (2013).S. Faulkner, J. I. Matthews, Application of Coordination Complexes in Comprehensive Coordination Chemistry, 2nd ed., Vol. 9, Ed. M. D. Ward, Elsevier, Amsterdam, The Netherlands (2003).S. Faulkner, J. I. Matthews, Application of Coordination Complexes in Comprehensive Coordination Chemistry, 2nd ed., Vol. 9, Ed. M. D. Ward, Elsevier, Amsterdam, The Netherlands (2003).L. J. Xu, G. T. Xu, Z. N. Chen, Coord. Chem. Rev., 273-274, 47–62 (2014).L. J. Xu, G. T. Xu, Z. N. Chen, Coord. Chem. Rev., 273-274, 47–62 (2014).X. Qin, X. W. Liu, W. Huang, M. Bettinelli, X. G. Liu, Chem. Rev., 117, No. 5, 4488–4527 (2017).X. Qin, X. W. Liu, W. Huang, M. Bettinelli, X. G. Liu, Chem. Rev., 117, No. 5, 4488–4527 (2017).X. Feng, Y. Q. Feng, J. J. Chen, S. W. Ng, L. Y. Wang, J. Z. Guo, Dalton Trans., 44, 804–816 (2015).X. Feng, Y. Q. Feng, J. J. Chen, S. W. Ng, L. Y. Wang, J. Z. Guo, Dalton Trans., 44, 804–816 (2015).M. Andruh, Dalton Trans., 44, 16633–16653 (2015).M. Andruh, Dalton Trans., 44, 16633–16653 (2015).K. Liu, W. Shi, P. Cheng, Coord. Chem. Rev., 289-290, 74–122 (2015).K. Liu, W. Shi, P. Cheng, Coord. Chem. Rev., 289-290, 74–122 (2015).A. Thevenon, J. A. Garden, A. J. P. White, Inorg. Chem., 54, No. 24, 11906–11915 (2015).A. Thevenon, J. A. Garden, A. J. P. White, Inorg. Chem., 54, No. 24, 11906–11915 (2015).Y. J. Dong, J. C. Ma, L. C. Zhu, et al., Coord. Chem. Rev, 70, 103–115 (2017).Y. J. Dong, J. C. Ma, L. C. Zhu, et al., Coord. Chem. Rev, 70, 103–115 (2017).M. Komiyama, H. Hirai, Macromol. Chem. Rapid Commun., 2, 759–760 (1981).M. Komiyama, H. Hirai, Macromol. Chem. Rapid Commun., 2, 759–760 (1981).J. R. Buchwald, S. Kal, M. R. Civic, I. M. DeJoode, A. S. Filatov, P. H. Dinolfo, J. Coord. Chem., 69, No. 11-13, 1695–1708 (2016).J. R. Buchwald, S. Kal, M. R. Civic, I. M. DeJoode, A. S. Filatov, P. H. Dinolfo, J. Coord. Chem., 69, No. 11-13, 1695–1708 (2016).M. Y. Khuhawar, et al., Eur. Polym. J., 40, No. 4, 805–809 (2004).M. Y. Khuhawar, et al., Eur. Polym. J., 40, No. 4, 805–809 (2004).S. P. Wong, Y. Z. Xu, Fourier Transform Infrared Spectrometer, 3rd ed., Chemical Industry Press, Beijing, China (2016).S. P. Wong, Y. Z. Xu, Fourier Transform Infrared Spectrometer, 3rd ed., Chemical Industry Press, Beijing, China (2016).K. Liu, X. Liu, Q. Zeng, ACS nano, 6, No. 5, 4054–4062 (2012).K. Liu, X. Liu, Q. Zeng, ACS nano, 6, No. 5, 4054–4062 (2012).B. W. Fei, P. F. Yan, T. Q. Liu, F. Yang, G. M. Li, J. Lumin., 177, 380–386 (2016).B. W. Fei, P. F. Yan, T. Q. Liu, F. Yang, G. M. Li, J. Lumin., 177, 380–386 (2016).W. X. Li, Y. S. Zheng, X. J. Sun, J. Lumin., 130, 1455–1462 (2010).W. X. Li, Y. S. Zheng, X. J. Sun, J. Lumin., 130, 1455–1462 (2010).Z. Zhang, W. X. Feng, P. Y. Su, H. Liu, Y. Zhang, Z. Wang, T. Z. Miao, X. Q. Lü, D. D. Fan, W. K. Wong, R. A. Jones, Spectrochim. Acta A, 116, 102–110 (2013).Z. Zhang, W. X. Feng, P. Y. Su, H. Liu, Y. Zhang, Z. Wang, T. Z. Miao, X. Q. Lü, D. D. Fan, W. K. Wong, R. A. Jones, Spectrochim. Acta A, 116, 102–110 (2013).X. Zou, P. Yan, J. Zhang, Dalton Trans., 42, 13190–13199 (2013).X. Zou, P. Yan, J. Zhang, Dalton Trans., 42, 13190–13199 (2013).W. Feng, Y. Zhang, X. Q. Lü, Y. N. Hui, G. X. Shi, D. Zou, J. R. Song, D. D. Fan, W. K. Wong, R. A. Jones, CrystEngComm., 14, 3456–3463 (2012).W. Feng, Y. Zhang, X. Q. Lü, Y. N. Hui, G. X. Shi, D. Zou, J. R. Song, D. D. Fan, W. K. Wong, R. A. Jones, CrystEngComm., 14, 3456–3463 (2012).X. P. Yang, D. Schipper, R. A. Jones, L. A. Lytwak, B. J. Holliday, S. M. Huang, J. Am. Chem. Soc., 135, No. 23, 8468–8471 (2013).X. P. Yang, D. Schipper, R. A. Jones, L. A. Lytwak, B. J. Holliday, S. M. Huang, J. Am. Chem. Soc., 135, No. 23, 8468–8471 (2013).Y. Liu, K. Ai, J. Liu, Q. Yuan, Y. He, L. Lu, Angew. Chem., Int. Ed, 51, No. 12, 1437–1442 (2012).Y. Liu, K. Ai, J. Liu, Q. Yuan, Y. He, L. Lu, Angew. Chem., Int. Ed, 51, No. 12, 1437–1442 (2012).L. Liu, Z. Zhang, W. X. Feng,C. Yu, X. Q. Lv, W. L. Wong, R. A. Jones, Inorg. Chem. Comm., 49, 124–126 (2014).L. Liu, Z. Zhang, W. X. Feng,C. Yu, X. Q. Lv, W. L. Wong, R. A. Jones, Inorg. Chem. Comm., 49, 124–126 (2014).S. I. Klink, L. Grave, D. N. Reinhoudt, F. G. J. M. v. Veggel, J. Phys. Chem. A, 104, 5457–5468 (2000).S. I. Klink, L. Grave, D. N. Reinhoudt, F. G. J. M. v. Veggel, J. Phys. Chem. A, 104, 5457–5468 (2000).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.