Влияние введения атома хлора в ароматический фрагмент 1,3-дикетонного лиганда на эффективность люминесценции новых координационных соединений иона Eu³⁺

Изучено влияние тяжелого атома хлора, введенного в ароматический фрагмент 1,3-дикетонного лиганда в составе координационных соединений иона Eu³⁺, на спектрально-люминесцентные свойства комплексных соединений. Данные, полученные из спектров поглощения, оптического возбуждения, флуоресценции и фосфоресценции, а также из кинетических зависимостей интенсивности люминесценции, позволяют оценить эффективность внутримолекулярного переноса энергии. Показано, что замещение водорода хлором повышает энергию первого возбужденного синглетного уровня лигандного окружения от 24500 до 26000 см^–1, при этом не влияет на энергию триплетного уровня. Установлено, что введение хлора приводит к уменьшению константы безызлучательной релаксации от 1290 до 840 с^–1 и, как следствие, к трехкратному увеличению квантового выхода люминесценции от 23 до 64 %. Разработан новый подход в рациональном конструировании координационных соединений ионов Eu³⁺ c лигандами из класса 1,3-дикетонов, заключающийся в замещении водорода тяжелым атомом хлора в ароматическом фрагменте лиганда.

1. D. A. Kordeyro-Magrino, V. M. Korshunov, K. A. Lyssenko, V. E. Gontcharenko, Yu. A. Belousov, C. Pettinari, I. V. Taydakov. Inorg. Chim. Acta, 510 (2020) 119764

2. J.-C. G. Buenzli. Coord. Chem. Rev., 293 (2015) 19—47

3. K. Binnemans. Coord. Chem. Rev., 295 (2015) 1—45

4. S. I. Weissman. J. Chem. Phys., 10, N 4 (1942) 214—217

5. V. M. Korshunov, A. V. Tsorieva, V. E. Gontcharenko, S. R. Zanizdra, M. T. Metlin, T. A. Polikovskiy, I. V. Taydakov. Inorganics, 11, N 1 (2023) 15

6. F.-F. Chen, Z.-Q. Chen, Z.-Q. Bian, C.-H. Huang. Coord. Chem. Rev., 254, N 9-10 (2010) 991—1010

7. A. R. Willauer, I. Douair, A.-S. Chauvin, F. Fadaei-Tirani, J.-C. G. Bünzli, L. Maron, M. Mazzanti. Chem. Sci., 13, N 3 (2022) 681—691

8. F. Marchetti, R. Pettinari, C. Pettinari. Coord. Chem. Rev., 303 (2015) 1—31

9. F. Marchetti, C. Pettinari, C. Di Nicola, A. Tombesi, R. Pettinari. Coord. Chem. Rev., 401 (2019) 213069

10. E. A. Varaksina, M. A. Kiskin, K. A. Lyssenko, L. N. Puntus, V. M. Korshunov, G. S. Silva, R. O. Freire, I. V. Taydakov. Phys. Chem. Chem. Phys., 23, N 45 (2021) 25748—25760

11. H. Xu, L.-H. Wang, X.-H. Zhu, K. Yin, G.-Y. Zhong, X.-Y. Hou, W. Huang. J. Phys. Chem. B, 110 (2006) 3023—3029

12. K. Binnemans. Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths, Katholieke Universiteit Leuven, Department of Chemistry 200F, B-3001 Leuven Belgium, Elsevier BV (2005) 107—272

13. M. Latva, H. Takalo, V.-M. Mukkala, C. Matachescu, J. C. Rodríguez-Ubis, J. Kankare. J. Lumin., 75, N 2 (1997) 149—169

14. I. V. Taydakov, B. E. Zaitsev, S. S. Krasnoselskiy, Z. A. Starikova. J. Rare Earths, 29 (2011) 719—722

15. D. Singh, S. Bhagwan, A. Dalal, K. Nehra, R. Kumar Saini, K. Singh, S. Kumar, I. Singh. J. Lumin., 223 (2020) 117255

16. E. A. Varaksina, I. V. Taydakov, S. A. Ambrozevich, A. S. Selyukov, K. A. Lyssenko, L. T. Jesus, R. O. Freire. J. Lumin., 196 (2018) 161—168

17. M. T. Metlin, D. O. Goryachii, D. F. Aminev, N. P. Datskevich, V.M. Korshunov, D. A. Metlina, A. A. Pavlov, L. V. Mikhalchenko, M. A. Kiskin, V. V. Garaeva, I. V. Taydakov. Dyes and Pigments, 195 (2021) 109701

18. V. V. Sivchik, A. I. Solomatina, Y.-T. Chen, A. J. Karttunen, S. P. Tunik, P.-T. Chou, I. O. Koshevoy. Angew. Chemie, 127, N 47 (2015) 14263—14266

19. W. Franek. Monatshefte für Chemie/Chemical Monthly, 127 (1996) 895—907

20. P. Hänninen, H. Härmä. Lanthanide luminescence: Photophysical, Analytical and Biological Aspects, University of Turku, Department of Cell Biology and Anatomy, 20520 Turku, Finland, Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2011) 264—273

21. H.-F. Li, G.-M. Li, P. Chen, W.-B. Sun, P.-F. Yan. Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectr., 97 (2012) 197—201

22. J.-C. G. Bünzli. Eur. J. Inorg. Chem., 44 (2017) 5058—5063

23. L. N. Puntus, A.-S. Chauvin, J.-C. G. Bünzli. Eur. J. Inorg. Chem., 16 (2007) 2315—2326

24. A. Beeby, I. M. Clarkson, R. S. Dickins, S. Faulkner, D. Parker, L. Royle, A. S. de Sousa, J. A. Gareth Williams, M. Woods. J. Chem. Soc. Perkin Trans., 2 (1999) 493—503

25. M. P. Oude Wolbers, F. C. J. M. van Veggel, B. H. M. Snellink-Rul, J. W. Hofstraat, F. A. J. Geurts, D. N. Reinhoudt. J. Am. Chem. Soc., 119, N 1 (1997) 138—144

26. K. M. F. Shahil, A. A. Balandin. Nano Lett., 2 (2012) 861—867

27. M. Kasperczyk, S. Person, D. Ananias, L. D. Carlos, L. Novotny. Phys. Rev. Lett., 114 (2015) 163903