Orientador : Eduardo Joaquim de Souza Vichi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-17T07:47:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomes_PauloCezarBodstein_M.pdf: 4566582 bytes, checksum: 31b40c17c9471446a10873051e0ac489 (MD5) Previous issue date: 1982 / Mestrado

Este trabalho descreve a síntese e a caracterização de compostos de coordenação formados a partir do sal nitrato de uranilo hexaidratado e os ligantes piridina-N-áxido e suas três formas isoméricas derivadas (2-picolina-N-áxido, 3-picolina-N-óxido e 4-picolina-N-óxido).. Os complexos foram preparados a partir da reação do sal nitrato de uranilo hexaidratado com os aminóxidos aromáticos em meio etanólico, na proporção 1:2. Os compostos foram caracterizados por análise elementar (CHN), espectroscopia de absorção na região do infravermelho, difração de raios x pelo método do pó, termogravimetrialtermogravimetria derivada (TG/DTG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), testes de solubilidade e espectroscopia de emissão na região do visível. Os compostos foram isolados na forma sólida, apresentam coloração amarelada e são praticamente insolúveis na maioria dos solventes. Os resultados analíticos sugerem fórmula geral UO2(NO3)2.2L e as curvas TG/DTG e DSC permitiram avaliar o comportamento térmico dos complexos. Os espectros de absorção no infravermelho indicam que os complexos foram isolados na forma anidra e que a coordenação do ligante ocorre através do oxigênio do grupo NO, Os difratogramas de raios x pelo método do pó não indicam a presença de isomorfismo entre os compostos.As curvas TG/DTG permitiram inferir que o composto UO2(NO3)2.2(pyO) é o mais estáveL As curvas DSC evidenciam o processo de fusão no início da decomposição térmica dos complexos. O produto final corresponde a uma mistura de UO3 e U3O8 como produto final. / The synthesis and characterization of complexes or uranyl nitrate with pyridine-N-oxide and the three derivatives isomeric forms (2-picolíne- N-oxide, 3-picoline-N-oxide and 4-picoline-N-oxide) as ligands are described. They were prepared by reaction of hydrated uranyl nitrate with ligands in ethanolic solution (mo1ar ratio 1:2). The compounds were characterized by CHN microanalyticalprocedures, infrared spectroscopy, x ray power diffraction, TG/DTG and emission spectroscopy. The analytical results suggest de general fornula UO2(NO3)2.2L and the NO group oxygen. X ray power difracttion pattems do not indicate the presence of isomphism for this series of compounds. The the compounds have luminescence and the thermal decomposition yield a mixture of UO2 and U3O8 as final product.

Este trabalho descreve a síntese e a caracterização de compostos de coordenação formados a partir do sal nitrato de uranilo hexaidratado e os ligantes piridina-N-áxido e suas três formas isoméricas derivadas (2-picolina-N-áxido, 3-picolina-N-óxido e 4-picolina-N-óxido).. Os complexos foram preparados a partir da reação do sal nitrato de uranilo hexaidratado com os aminóxidos aromáticos em meio etanólico, na proporção 1:2. Os compostos foram caracterizados por análise elementar (CHN), espectroscopia de absorção na região do infravermelho, difração de raios x pelo método do pó, termogravimetrialtermogravimetria derivada (TG/DTG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), testes de solubilidade e espectroscopia de emissão na região do visível. Os compostos foram isolados na forma sólida, apresentam coloração amarelada e são praticamente insolúveis na maioria dos solventes. Os resultados analíticos sugerem fórmula geral UO2(NO3)2.2L e as curvas TG/DTG e DSC permitiram avaliar o comportamento térmico dos complexos. Os espectros de absorção no infravermelho indicam que os complexos foram isolados na forma anidra e que a coordenação do ligante ocorre através do oxigênio do grupo NO, Os difratogramas de raios x pelo método do pó não indicam a presença de isomorfismo entre os compostos.As curvas TG/DTG permitiram inferir que o composto UO2(NO3)2.2(pyO) é o mais estáveL As curvas DSC evidenciam o processo de fusão no início da decomposição térmica dos complexos. O produto final corresponde a uma mistura de UO3 e U3O8 como produto final. / The synthesis and characterization of complexes or uranyl nitrate with pyridine-N-oxide and the three derivatives isomeric forms (2-picolíne- N-oxide, 3-picoline-N-oxide and 4-picoline-N-oxide) as ligands are described. They were prepared by reaction of hydrated uranyl nitrate with ligands in ethanolic solution (mo1ar ratio 1:2). The compounds were characterized by CHN microanalyticalprocedures, infrared spectroscopy, x ray power diffraction, TG/DTG and emission spectroscopy. The analytical results suggest de general fornula UO2(NO3)2.2L and the NO group oxygen. X ray power difracttion pattems do not indicate the presence of isomphism for this series of compounds. The the compounds have luminescence and the thermal decomposition yield a mixture of UO2 and U3O8 as final product.

Orientadora: Marian Rosaly Davolos / Banca: Elizabeth Berwerth Stucchi / Banca: Luciano Caseli / Resumo: Materiais luminescentes baseados em íons lantanídeos possuem muitas aplicações tecnológicas, tais como em dispositivos emissores de luz ou dispositivos ópticos moleculares, tendo consequentemente um interesse na busca e no estudo aprofundado desses materiais, com destaque para estudos de controle de sua conformação. Neste trabalho foram estudadas as propriedades estruturais e espectroscópicas dos complexos betadicetonatos de európio quando conformados em sólido estendido e em filmes mistos de Langmuir e de Langmuir-Blodgett do complexo neutro e do espaçador. As técnicas utilizadas foram as espectroscopias de luminescência por excitação de UV-Vis e por excitação de raios X, especialmente a espectroscopia de luminescência in situ por excitação UV-Vis durante a formação dos filmes de Langmuir. Para o estudo dos filmes, foram obtidas isotermas de pressão de superfície versus área molecular dos sistemas mistos do complexo na presença de ácido esteárico ou na presença de brometo de dimetildioctadecilamônio (DODA), curvas de estabilidade, curvas de reversibilidade dos filmes mistos na superfície aquosa e deposições de tais filmes a um substrato vítreo, além do acompanhamento da formação do filme de Langmuir por Microscopia de Ângulo Brewster (BAM). As medidas de estabilidade e reversibilidade indicaram a formação de possíveis aglomerados dos filmes mistos utilizando o ácido esteárico como agente espaçador, enquanto que os filmes mistos na presença do DODA se mostraram mais estáveis ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Luminescent materials based on lanthanide ions have many technological applications, such as in light emitting or molecular optical devices, resulting in an interest in the searching and in the deep study of these materials, especially in studies of their conformation control. In this work, it was studied the structural and spectroscopic properties of europium betradetonate complexes when conformed in bulk solid and in Langmuir and Langmuir-Blodgett mixed films of the neutral complex and the surfactant. The experimental techniques applied were luminescence spectroscopy by UV-Vis and X-rays excitation, especially the in situ luminescence spectroscopy by UV-Vis excitation during the formation of the Langmuir films. For the study of the films, were obtained isotherms of surface pressure versus molecular area of mixed complex in the presence of stearic acid or in the presence of dimethyldioctadecylammonium bromide (DODA), stability curves, reversibility curves of the mixed films on the aqueous surface beyond the deposition of such films to a glassy substrate, besides the monitoring of Langmuir film formation by Brewster Angle Microscopy (BAM). The stability and reversibility measures indicated the formation of possible agglomerates of the mixed films using stearic acid as a spacer, whereas the mixed films in the presence of DODA showed to be more stable on the aqueous surface. The BAM images revealed that DODA works effectively in the process of film homogeneity of the europium complexes and in situ luminescence measurements have shown the dependence of the emission intensity on the homogeneity of the film. Langmuir-Blodgett films of the mixed complex / spacer system showed the prevalence of cohesive forces over the adhesive forces of the species on the aqueous surface. This study showed how attached the molecular organization of the material with the luminescence... / Mestre

A presente dissertação descreve a preparação e caracterização dos compostos de adição entre metanossulfonatos de lantanídeos e ítrio e a 3-picolina-N-óxido (3-picNO). Foram preparados, a partir do metanossulfonato de lantanídeo hidratado e a 3-picNO, utilizando-se como \"meio de interação\" acetona, ortoformiato de trietila ou 2,2-dimetoxipropano. Os compostos de adição obtidos foram caracterizados por análise elementar, medidas de intervalos de fusão, condutância eletrolítica em solução metanólica, difratogramas de raios-X, espectros de absorção na região do infravermelho, espectros eletrônicos do composto de neodímio e espectros de fluorescência do composto de európio. As análises evidenciaram que os compostos mantêm a coloração do respectivo íon lantanídeo hidratado, possuem aspec to cristalino e, na série, uma higroscopicidade crescente. Esta, aliada à dificuldade de preparação e aos intervalos de fusão aparentes, que diminuem com o aumento do número atômico do lantanídeo, sugeriram um relacionamento com o raio iônico médio do ion Ln3+ e uma diminuição na estabilidade dos complexos com a contração lantanídica devida ao enfraquecimento da interação metal-ligante. Finalmente, os resultados analíticos (percentagem de Ln) obtidos por titulação complexométrica com EDTA e a percentagem de carbono, hidrogênio e nitrogênio, determinados por microanálise, permitiram estabelecer a fórmula geral: Ln(MS)3.2(3-picNO) (Ln = La-Yb e Y). As medidas de condutância em metanol indicaram um comportamento de não eletrólito, sugerindo a coordenação do íon MS- ao íon Ln3+. Os difratogramas de raios-X determinaram que os compostos de adição pertencem a urna única série isomorfa. Quanto aos espectros de absorção na região do infravermelho não se conseguem distinguir inequivocamente as bandas relativas ao estiramento NO (vNO) das bandas do estiramento assimétrico (v asso), mas ficam claro que houve um deslocamento da frequência VNO . Observaram-se pequenos deslocamentos positivos dos modos δNO e γC-H em relação ao ligante livre e também verificaram-se os desdobramentos para v asSO e vC-S. Não se observou as bandas características da molécula de água. Isto permitiu chegar às seguintes conclusões: a) a coordenação da 3-picNO ao íon metálico é feita através do oxigênio do grupo NO; b) a coordenação do ânion MS- evidenciada pelos dados de condutância é confirmada; c) as moléculas de água de hidratação do sal são completamente substituídas pelas moléculas de 3-picNO nos compostos de adição; d) a coordenação do MS- que no sal hidratado se admitia tridentada, possivelmente foi modificada para bidentada nos compostos em questão; e) os compostos de adição podem ser agrupados numa mesma série espectral. Os espectros eletrônicos do composto de neodímio no estado sólido, à temperatura ambiente, e do nitrogênio líquido permitiram determinar os parâmetros nefelauxêticos, o fator de covalência e o parâmetro de Sinha, os quais mostraram que a interação metal-ligante é essencialmente eletrostática, com os orbitais 4f participando muito pouco da ligação. O espectro registrado a baixa temperatura evidenciou, pelo numero de bandas, que os íons Nd3+ estão envolvidos em simetria não cúbica, fato que é confirmado pelo espectro de emissão do composto de európio, A semelhança entre os espectros de absorcão do composto de adição com aqueles dos sais anidros e hidratados em solucão metanólica evidenciam a existência das mesmas espécies nesta solução, Os parâmetros β-, δ, bl/2 e P indicam que os compostos são semelhantes àqueles obtidos com o ligante 2-picNO, Os espectros de fluorescência do composto de európio no estado sólido à temperatura ambiente e do N2 líquido apresentam urna banda relativa à transição 5D0→7F0, três bandas das transições 5D0→7Fl e quatro bandas curacterísticas das transições 5D0→7F2. Estes dados permitem sugerir que o íon de Eu3+ está envolvido numa simetria C3v proveniente, provavelmente, de uma distorção da simetria D3h. Foi sugerido que os ompostos Ln(MS)3.2(3-picNO) apresentam número de coordenação oito e estrutura de prisma trigonal biencapuzado, onde as moléculas de 3-picNO atuam corno capuz através das bases triangulares do prisma. Verificamos, ainda, que, embora se realize a síntese dos compostos de adição com a relação sal-ligante 1:5, a fórmula geral Ln(MS)3.2(3-picNO) se mantém, enquanto a 2-picNO forma compostos de adição com duas estequiometrias distintas Ln (MS)3.2 (2picNO) e Ln(MS)3.4(2-picNO). Isto demonstra que a 2-picNO atua como um ligante mais forte que a 3-picNO, ou seja, apesar dos efeitos estéricos mais pronunciados, o grupo metil, quando se encontra na posição 2_ não influencia na coordenação, Já o oposto se observa quando o ânion apresenta propriedades não coordenantes. / This dissertation describes the preparation and characterization of the additions compounds between yttrium and lanthanide methanesulfonate and 3-picoline-N-oxide (3-picNO). The compounds were prepared from the hydrated lanthanide methanesulfonate and 3-picNO in acetone, triethylorthoformate or 2,2-dimethoxypropane as \"interaction medium\". The adducts were characterized by elemental analysis, melting ranges, electrolitic conductance in methanol, X-ray powder patterns, IR spectra, electronic spectra of neodymium and europium compounds. The analytical results (% Ln, C, H and) indicate the general formula: Ln(MS)3.2(3-picNO) (Ln = La-Yb e Y. The complex presents the same lanthanide (III) colours, are crystalline, the hygroscopicity increases in the series. The apparent melting ranges decreases with ionic Ln3+ radii . The stability of the complexes decreases, due to the lanthanidic contriction that make more unstable the Ln:L interaction. Conductance measurements, in methanol, indicate non-electrolyte behavior. According to X-ray powder pattern, only one isomorphous series was detected. The bands attributed to vNO are not inequivocally distinguished from vasSO in the IR spectra, but certainly there is a shift of the vNO to lower frequencies, in relation to the free 3-picNO. Positive shifts of δNO and γCH and spplittings of vasSO and vC-S were also observed, which permit the following conclusion: a) the 3-picNO is bonded through the oxygen; b) the MS ion is coordenated to the central ion (confirming the conductance data); c) water molecules from the salt were completed substituted by the 3-picNO; d) MS ions probably act as bidentate; e) the compounds present only one spectral series. From the electronic absorption spectra of the neodymium compounds the nefelauxetic parameter, covalent factor and Sinha\'s parameter were calculated and suggest a essentially electrostatic metal-ligand bond. The number of bands, at 77 K indicate that the Ln ion is not involved in a cubic site. The spectroscopic data show that they are similar to that of the 2-picNO compound. Fluorescence spectra of the Eu complex present peaks due to 5D0→7F0 (one), 5D0→7Fl (three) and 5D0→7F2, (four) transitions and were interpreted in terms of C3v symmetry, due to a distortion of the D3h. The geometry of a bicapped trigonal prism with two 3-picNO acting as capps of the triangular bases is proposed. The same stoichiometry is obtained when 1:5 or 1:3 relation between Ln:L was used. In contrast with the 2-picNO where the compositions Ln(MS)3.2(2-picNO) and Ln(MS)3.4(2-picNO) were obtained, this means that 2-picNO is stronger than 3-picNO ligand, despite the fact the 2-picNO show pronounced steric hyndrance.

O objetivo deste trabalho é dar continuidade e ampliar os estudos quanto a preparação e caracterização dos compostos de adição obtidos pela reação entre metanossulfonatos de lantanídeos e aminóxidos aromáticos como ligantes, mais especialmente a piridina-N-óxido (pyO) e as metil piridinas-N-óxidos monossubstituidas, ou seja, as picolinas-N-óxidos (2-picNO, 3-picNO e 4-picNO); e estabelecer um estudo comparativo. Anteriormente, foram sintetizados e caracterizados os compostos de adição: Ln(MS)3.2(2-picNO) (Ln = Ce-Sm), Ln(MS)3. 4(2 -picNO) (Ln = La-Lu,Y) e Ln(MS)3.2(3-picNO) (Ln = La-Lu-Y). Nesta tese, preparou-se as outras duas séries de compostos contendo como ligante 4-picNO e pyO. Similarmente aos anteriores, utilizou-se nas sínteses, como \"meio de interação\" acetona, orformiato de trietila ou 2,2-dimetoxipropano, partindo-se de soLuções metanólicas do sal e do ligante. A caracterização foi feita via análise elementar, medidas de intervalos de fusão, condutância eletrolítica em solução metanólica, difratogramas de raios-X, espectros de absorção na região do infravermelho, espectros eletrônicos dos compostos de Nd e espectros de emissão dos compostos de Eu. Os compostos obtidos são sólidos, de aspecto cristalino e pulverulento, de leve odor, característico do aminóxido correspondente, de coloração semelhante à dos cátions hidratados e uma dificuldade de preparação e higroscopicidade crescente através da série. Estas, aliadas aos intervalos de decomposição térmica, que decrescem com o aumento do número atômico do lantanídeo, sugeriram um relacionamento com o raio médio do íon Ln3+ e uma diminuição na estabilidade dos complexos com a contração lantanídica devido ao enfraquecimento da ligação metal-ligante. A comparação entre os compostos de adição mostrou que Ln(MS)3.2(4-picNO) e Ln(MS)3.2pyO foram obtidos com maiores dificuldades do que aqueles sintetizados e caracterizados anteriormente, em que se utilizou o ligante 3-picNO. Em ambas as séries, não foram isolados na forma sólida os compostos de Yb e Lu. Os resultados analíticos (%Ln, %C, %H e %N), foram consistentes com a fórmula geral Ln(MS)3.2L, semelhante aos compostos obtidos com a 3-picNO, porém diferentes daqueles formados com a 2-picNO que apresentaram duas estequiometrias distintas. Este resultado evidenciou que a posição grupo metila no anel aromático influencia na capacidade coordenante do aminóxido aromático. As medidas de condutância em metanol indicaram um comportamento de não eletrólito, sugeri ndo a coordenação do íon MS- ao Ln3+. Os difratogramas de raios-X indicaram que em cada série de compostos ocorre o fenômeno de isomorfismo, que parece ser uma característica dos compostos de fórmula geral Ln(MS)3.2L (L = 2-picNO, 3-picNO, 4-picNO e pyO). Nos espectros de absorção na região do IV observam-se deslocamentos das bandas relativas ao estiramento NO (VNO ) para frequências menores em relação ao ligante livre. Porém não foi possível avaliar a extensão do deslocamento uma vez que o ânion MS- apresenta bandas de absorção na mesma região. Observam-se deslocamentos positivos dos modos &#947;C-H em relação ao ligante livre, característicos do decréscimo da densidade eletrônica no anel devido a coordenação do aminóxido aromático através do oxigênio. Verificou-se desdobramentos para as bandas vasSO e &#948;S03 característicos do abaixamento da simetria do ânion e indicativos da alteração no seu modo de coordenação; enquanto no sal hidratado admitiu-se o ânion atuando como tridentado, nos compostos de adição foi sugerido que o grupo CH3S03 atue como bidentado. Os espectros eletrônicos dos compostos de neodímio no estado sólido, à temperatura ambiente, permitiram determinar os parâmetros espectroscópicos: -&#946;, b1/2 e &#948;, os quais indicaram a interação metal-ligante como essencialmente eletrostática, com os orbitais 4f participando muito pouco da ligação. Os espectros registrados à baixa temperatura evidenciaram que os íons Nd3+ estão envolvidos em simetria não cúbica. A força do oscilador, P, foi determinada a partir dos espectros dos compostos de Nd em solução metanólica e analogamente aos compostos formados com 3-picNO e 2-picNO o valor é praticamente o dobro em relação aqueles determinados para os metanossulfonatos de lantanídeos anidros e hidratados. Os espectros de emissão dos compostos de európio no estado sólido à temperatura ambiente e do N2 líquido foram registrados na região do visível. A partir das linhas de emissão características das transições 7F0,1,2 &#8592; 5D0 sugeriu-se que tanto no composto Eu(MS)3.2(4-picNO) como no Eu(MS)3.2pyO o íon Eu3+ está envolvido numa simetria próxima da C3V; fato semelhante foi apontado para o composto Eu(MS)3.2(3-picNO). A partir desta sugestão e com os dados obtidos destes espectros foram calculados os parâmetros do campo cristalino B20, B40 e B40, os quais possibilitaram a obtenção do parâmetro escalar de força do campo cristalino (Nv ). / The main goal of this thesis is to further develop the studies on the preparation and characterization of addition compounds obtained from the reaction of lanthanide methanesulphonates and aromatic aminoxides as ligands, soecifically pyridine-N-oxide (pyO) and monosubstituted methyl pyridine-N-oxides as the picoline-N-oxides (2-picNO, 3-picNO and 4-picNO) in order to make a comparative study. Addition compounds of the series: Ln(MS)3.2(2-picNO) (Ln = Ce-Sm); Ln(MS) 3.4C2-picNO) (Ln = La-Lu, Y) and Ln(MS) 3.2(3-picNO) (Ln = La-Lu, Y) had already been synthetized and characterized. We now prepared two series of compounds using 4-picNO and pyO as ligands. As in earlier cases we employed acetone, triethyl-orthoformiate or 2,2-dimethoxypropane as \"interaction medium\" when using methanolic salt and ligand solutions. Characterization was made via elementary analysis, melting point intervals, electrolytic conductance in methanol, X-ray difractograms, absorption spectra in the infrared region, electronic spectra of the Nd3+ and emission spectra of Eu3+</sup< compounds. The compounds are solid, crystalline and powdered with a light scent characteristic of the corresponding aminoxide. The colours are similar to those of hydrated cations. The difficulties on preparation and tendency to be hygroscopic increase along the series. These difficulties as well as the thermal decomposition intervals (decreasing with the lanthanide\'s atomic number) led to the suggestion of a relationship with the mean ionic radius of the Ln3+ ion and the decrease in stability being due to the weakening of the metal-ligand bond. As compared to earlier results it was noted that compounds with 4-picNO and pyO are more difficult to synthetize since Yb and Lu compounds could not be isolated. The analytical results (%Ln, %C, %H and %N) are consistent with a general formula Ln(MS)3.2L as was also the case with 3-picNO but different from 2-picNO compounds which showed two distinct stoichiometries. This result is a further evidence that the methyl group position on the aromatic ring definitively has influence on the coordinating capacity of the aromatic aminoxide. Conductance measurements in methanol indicate a non-electrolyte behaviour, suggesting coordination of the MS- íon to Ln3+. The X-ray diffraction patterns are indicative of isomorphism in each serie, which seems also to be characteristic of the compounds of general formula Ln(MS)3.2L (L = 2picNO, 3-picNO 4-picNO and pyO). The IR absorptíon spectra permit the observation that NO stretching ( VNO) shifts to Lower frequencies were observed as compared to the free ligand. It was imoossible to evaluate the extension of the shift due to the fact that MS- anion presents absorotion bands at the same region. Positive shifts of the &#947;C-H modes are observed, characteristic of electronic density decrease on the ring due to the coordination of the aromatic aminoxide through the oxygen. The vasSO and, &#948;S03 bands shifts are characteristic of anion lowering symmetry and indicative of an alteration in the coordination mode; whereas in the hydrated salt the anion is admitted as tridentade, we suggest a bidentade behaviour for the addition compounds. The neodymiun compounds electronic spectra in the solid state at room temperature permited us the determination of the -&#946;, b1/2 and &#948; spectroscopic parameters which are indicative of an essentially eletrostatic metal-ligand interaction with a very low participation of 4f orbitals. Spectra registered at low temperature present evidences of Nd3+ ions involvement in a non cubic symmetry. The oscillator strength, P, was determined from compounds in methanolic solution and, in similar way 3-picNO and 2-picNO compounds, the value is practically twice the value of those determined for the methanesulphonates of anhydrous or hydrated lanthanides. The emission spectra of the europium compounds were obtained in the visible region. From the characteristic emission lines of the 7Fo,1,2 &#8592; 5D0 transitions we suggest that both in the Eu(MS)3.2(4-picNO) and in the Eu(MS)3.2pyO compounds the Eu3+ ion is involved in a near C3v symmetry; a similar situation was found for the Eu(MS)3.2(3-picNO) compound. From this suggestion and from obtained from the spectra the B20, B40 and B43 crystal field parameters were calculated and related to the scalar crystal field parameter Nv.

As propriedades de complexos de pentacianoferrato(II) e de pentaaminrutênio(II) contendo ligantes insaturados tais como dimetil sulfóxido, piridina, pirazina e derivados substituidos foram investigadas, em comparação com as de complexos análogos contendo ligantes saturados como a água, amônia e aminas alifáticas. Os complexos foram preparados tanto em estado sólido como em solução, tendo sido extensivamente caracterizados através de análises, medidas condutométricas e potenciométricas, espectros de absorção na região do visível, infravermelho e ultravioleta, espectros de ressonância nuclear magnética e através de estudos cinéticos e mecanísticos. Os complexos com ligantes insaturados mostraram-se termodinamicamente mais estáveis que os contendo ligantes saturados. Esse fato foi atribuido às interações de \"backdonation\" entre o metal e o ligante insaturado. As evidências que possibilitaram postular esse tipo de interação nos diversos complexos estudados, foram obtidas por meio de: a) análises de espectros d-d e de transferência de carga, b) medidas de força do oscilador, c) medidas das basicidades dos grupos cianetos coordenados, d) espectros de absorção no infravermelho, e) espectros de ressonância magnética protônica , f) medidas de potenciais de oxi-redução, g) comparações entre parâmetros cinéticos e termodinâmicos e h) medida da constante de equilíbrio para o processo de hidratação do ligante 4-formil piridina coordenado. A cinética de substituição nesses complexos conduziu a um mecanismo SN1 limite. Os resultados mostraram que as constantes de velocidade do processo de aquação são determinadas tanto pelas propriedades doadoras como pelas propriedades receptoras dos ligantes. Estudos de transferência de elétrons complexos pentaciano(piridina)ferrato(II) e (lII) apresentaram-se consistentes com um mecanismo tipicamente \"outer-sphere\" As. constantes de troca, K11, foram calculadas com o auxílio da teoria de Marcus e os resultados interpretados em termos de variações nos parâmetros de repulsão eletrostática dos reagentes / The properties of pentacyanoferrate(II) and pentaamineruthenium (II) complexes of unsaturated ligands such as dimethyl sulfoxide, pyridine, pyrazine and substituted derivatives were investigated in comparison to those of the analogous complexes of saturated ligans such as water, ammonia and aliphatic amines.These complexes were prepared both in solid state and in solution. They were extensively characterized by analysis, conductometric and potentiometric measurements, absorption spectra in the visible, infrared and ultraviolet region, nuclear magnetic resonance spectra and kinetics studies. The complexes of unsaturated ligands were shown to be thermodynamically more stable than those of saturated ligands. This fact was assigned to \"back-bonding\" interactions between the metal and the unsaturated ligand. The evidence that made it possible to postulate this kind of interaction in the several complexes studied in this thesis were obtained by: a) analysis of d-d and charge transfer spectra, b) oscillator strengths measurements, c) measurements of the basicities of coordinated cyano groups, d) infrared spectra, e) nuclear magnetic resonance spectra, f) redox potentials, g) comparison of kinetics and thermodynamic parameters and h) measurement of the equilibrium constant for the hydration process of coordinated 4-formyl pyridine ligand. The kinetics of substitution in these complexes indicated a limiting SN1 mechanism. The results show that the rate constants of the aquation process are determined equally by the donor and acceptor properties of the withdrawing ligand. Electron transfer studies in the pentacyano(pyridine)ferrate(II) and (III) complexes indicated a typical \"outer-sphere\" mechanism. The rate constants for the self exchange process, K11, were calculated according to Marcus theory and the results were interpreted in terms of variations in the electrostatic repulsion parameters of the reacting ions

Este trabalho consiste no estudo de complexos de Ni(II) com dialquilsulfóxidos. Os compostos foram sintetizados e caracterizados através de espectroscopia vibracional e eletrônica, medidas magnéticas e de condutância e determinação de ponto de fusão. Obtiveram-se os seguintes complexos: [Ni(R2SO)6](ClO4)2 (R = Me, n-Pr, n-Bu e i-Bu); [Ni (Me2SO)6] (NO3)2; [Ni (Me2SO)4 (NO3)](NO3); [Ni(R2SO)3 (NO3)2] (R = Me2SO, Me2SO-d6, n-Bu e i-Bu) e [Ni(R2SO)2 (N03)2] (R = n-Pr, i-Bu e t-Bu). O método de síntese é crítico para a obtenção de compostos bem definidos, principalmente no caso dos nitratos onde existe a possibilidade de formação de compostos de diferentes estequiometrias para o mesmo sulfóxido. Os complexos [Ni(Me2SO)6] (Cl04)2 e [Ni(Me2SO)4 NO3] NO3 não fundem até 245&#176; C. Os demais fundem em temperaturas relativamente baixas. Alguns complexos de nitrato apresentam grandes intervalos de fusão, que podem ser devidos a perdas de ligante. Os complexos são octaédricos com os sulfôxidos coordenados ao Ni(II) através do átomo de oxigênio, conforme evidenciado por medidas magnéticas e espectroscopia vibracional e eletrônica. A influência doânion é marcante. O grupo perclorato não se coordena ao íon metálico, enquanto que o grupo nitrato pode não se coordenar ou, então, atuar como ligante monodentado ou bidentado, competindo com o sulfóxido na primeira esfera de coordenação do Ni(II). Os complexos contendo perclorato comportam-se como eletrólitos do tipo 1:2 em nitrometano. Os compostos contendo nitrato, ao contrário, comportam-se todos como nao condutores no mesmo solvente, embora os sólidos de Me2SO com proporção molar níquel-sulfóxido 1:6 e 1:4 apresentem nitrato iônico. Isto é uma evidência de que as espécies em solução não são as mesmas presentes nos sólidos. Os espectros eletrônicos confirmam este fato. As diferenças de basicidade e estereoquímica dos sulfóxidos afetam pouco os valores de Dq e B dos complexos contendo perclorato. Portanto, os sulfóxidos di-propílico e di-butílicos estudados ocupam a mesma posição do Me2SO na série espectroquímica e, também, na série nefelauxética. / This work consists on the study of Ni(II) complexes with dialquilsulfoxides. The compounds were synthesized and characterized by vibrational and electronic spectroscopies, magnetic and conductance measurements and melting point determination. The following complexes were obtained: [Ni(R2SO)6](ClO4)2 (R = Me, n-Pr, n-Bu and i-Bu); [Ni (Me2SO)6] (NO3)2; [Ni (Me2SO)4 (NO3)] NO3; [Ni(R2SO)3 (NO3)2] (R = Me2, Me2SO-d6, n-Bu and i-Bu) and [Ni(R2SO)2 (NO3)2] (R = n-Pr, i-Bu and t-Bu). The synthetic procedure is critical for the preparation of well defined compounds, mainly for the nitrates where the possibility of formation of compounds with different stoichiometry for the same sulfoxide exists. The complexes [Ni (Me2SO 6] (ClO4)2 and [Ni (Me2SO)4 NO3] NO3 do not melt up to 245&#176;C, and the others melt at relatively low temperatures. Some nitrate complexes show broad melting point ranges, which may be due to ligand loss during the heating. The complexes are octahedral, and have the sulfoxides coordinated to the Ni(II) through the oxygen atom, as shown by magnetic measurements and the vibrational and electronic spectra. The anion influence is very important. The perchlorate group does not coordinate to the metal ion, while the nitrate group may either be non coordinating or behave as a monodentate or bidentate ligand, competing with the sulfoxide for the first coordination sphere of Ni(II). The perchlorate complexes are l:2 type electrolytes in nitromethane solution. The nitrate complexes, on the other hand, are non conducting in the same solvent, although the solid compounds of Me2SO which have molar Ni: sulfoxide ratios of l:6 and l:4 possess ionic nitrate in their molecules. This is an evidence of the existence of different species in the solid state and in solution in these cases. The electronic spectra confirm this fact. The differences in the basicity and in the stereochemistry of the sulfoxides affect little the Dq and B values in the perchlorate complexes. This implies the di-propyl and di-butylsulfoxide studied fall in the same position as the dimethylsulfoxide in the spectrochemical and nephelauxetic series.

Orientador: Regina Célia Galvão Frem / Banca: Sidney José Lima Ribeiro / Banca: José Clayston Melo Pereira / Banca: José Maurício Almeida Caiut / Banca: Lippy Faria Marques / Resumo: Este trabalho é dividido em duas partes, na primeira parte foi caracterizado o complexo [Ln(keto)3(H2O)] (Ln = Gd, Eu) por espectroscopia vibracional no infravermelho, analise elementar e otimização da geometria por método DFT. Mas o foco central foram os estudos das propriedades luminescente no intervalo de 12 - 300 K. O espectro de emissão do [Eu(keto)3(H2O)] revela uma forte dependência com a temperatura, bem ilustrada pelo não usual deslocamento amplo para o azul de (17 cm1) da transição 5D07F0 quando a temperatura é elevada de 12 a 300 K. A diferença aritmética entre os espectros de absorção do [Eu(keto)3(H2O)] com o do [Gd(keto)3(H2O)] indicou a presença de uma banda de transferência de carga do ligante para o metal (LMCT) (320-370 nm). A partir da fosforescência do [Gd(keto)3(H2O)] a energia dos estados de tripleto relacionada ao Keto foi determinada mostrando uma grande sobreposição com os níveis intra-4f6 e um forte acoplamento elétron-fônon. A alta ressonância entre o nível LMCT e estados tripletos e os níveis do Eu3+ leva a uma forte dependência do valor do tempo de vida da 5D0, típico da presença de processos de transferência de energia operativos. A segunda parte desse trabalho compreendeu na síntese, caracterização e estudos das propriedades luminescente e magnéticas de uma MOF inédito de formula [Eu2(Btec)1,5(H2O)]n. A MOF foi sintetizada por via hidrotermal e caracterizado por DRX de monocristal e pó, espectroscopia vibracional no infravermelho, reflectânci... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work is divided into two parts, the first part was characterized the complex [Ln(keto)3(H2O)] (Ln = Gd, Eu) by infrared spectroscopy, elemental analysis and geometry optimization by DFT method. But the central focus was the study of luminescent properties in the 12-300 K interval. The emission spectra of [Eu(keto)3(H2O)] reveal a strong dependence with the temperature, well-illustrated by an unusual large blue-shift (17 cm1) of the 5D07F0 transition as the temperature is raised from 12 to 300 K. The arithmetic difference between the absorption spectrum of [Eu(keto)3(H2O)] with that of [Gd(keto)3(H2O)] pointed out the presence of a ligand-to-metal charge transfer (LMCT) band (320-370 nm). From the [Gd(keto)3(H2O)] phosphorescence the energy of the keto-related triplet states was determined showing a large overlap with the intra-4f 6 levels and a strong electron-phonon coupling. The high-resonance between the LMCT and triplet states and the Eu3+ levels leads to a strong dependence of the 5D0 lifetime value, typical of the presence of operative energy transfer processes. The second part of this work included in the synthesis, characterization and study of luminescence and magnetic properties of a novel MOF formula [Eu2(Btec)1,5(H2O)]n. The MOF was synthesized by way hydrothermal and characterized by XRD of single crystal and powder, infrared spectroscopy, diffuse reflectance, elemental analysis, thermal analysis, scanning electron microscopy and N2 physisorption. Compoun... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Este trabalho consiste no estudo de complexos de Ni(II) com dialquilsulfóxidos. Os compostos foram sintetizados e caracterizados através de espectroscopia vibracional e eletrônica, medidas magnéticas e de condutância e determinação de ponto de fusão. Obtiveram-se os seguintes complexos: [Ni(R2SO)6](ClO4)2 (R = Me, n-Pr, n-Bu e i-Bu); [Ni (Me2SO)6] (NO3)2; [Ni (Me2SO)4 (NO3)](NO3); [Ni(R2SO)3 (NO3)2] (R = Me2SO, Me2SO-d6, n-Bu e i-Bu) e [Ni(R2SO)2 (N03)2] (R = n-Pr, i-Bu e t-Bu). O método de síntese é crítico para a obtenção de compostos bem definidos, principalmente no caso dos nitratos onde existe a possibilidade de formação de compostos de diferentes estequiometrias para o mesmo sulfóxido. Os complexos [Ni(Me2SO)6] (Cl04)2 e [Ni(Me2SO)4 NO3] NO3 não fundem até 245&#176; C. Os demais fundem em temperaturas relativamente baixas. Alguns complexos de nitrato apresentam grandes intervalos de fusão, que podem ser devidos a perdas de ligante. Os complexos são octaédricos com os sulfôxidos coordenados ao Ni(II) através do átomo de oxigênio, conforme evidenciado por medidas magnéticas e espectroscopia vibracional e eletrônica. A influência doânion é marcante. O grupo perclorato não se coordena ao íon metálico, enquanto que o grupo nitrato pode não se coordenar ou, então, atuar como ligante monodentado ou bidentado, competindo com o sulfóxido na primeira esfera de coordenação do Ni(II). Os complexos contendo perclorato comportam-se como eletrólitos do tipo 1:2 em nitrometano. Os compostos contendo nitrato, ao contrário, comportam-se todos como nao condutores no mesmo solvente, embora os sólidos de Me2SO com proporção molar níquel-sulfóxido 1:6 e 1:4 apresentem nitrato iônico. Isto é uma evidência de que as espécies em solução não são as mesmas presentes nos sólidos. Os espectros eletrônicos confirmam este fato. As diferenças de basicidade e estereoquímica dos sulfóxidos afetam pouco os valores de Dq e B dos complexos contendo perclorato. Portanto, os sulfóxidos di-propílico e di-butílicos estudados ocupam a mesma posição do Me2SO na série espectroquímica e, também, na série nefelauxética. / This work consists on the study of Ni(II) complexes with dialquilsulfoxides. The compounds were synthesized and characterized by vibrational and electronic spectroscopies, magnetic and conductance measurements and melting point determination. The following complexes were obtained: [Ni(R2SO)6](ClO4)2 (R = Me, n-Pr, n-Bu and i-Bu); [Ni (Me2SO)6] (NO3)2; [Ni (Me2SO)4 (NO3)] NO3; [Ni(R2SO)3 (NO3)2] (R = Me2, Me2SO-d6, n-Bu and i-Bu) and [Ni(R2SO)2 (NO3)2] (R = n-Pr, i-Bu and t-Bu). The synthetic procedure is critical for the preparation of well defined compounds, mainly for the nitrates where the possibility of formation of compounds with different stoichiometry for the same sulfoxide exists. The complexes [Ni (Me2SO 6] (ClO4)2 and [Ni (Me2SO)4 NO3] NO3 do not melt up to 245&#176;C, and the others melt at relatively low temperatures. Some nitrate complexes show broad melting point ranges, which may be due to ligand loss during the heating. The complexes are octahedral, and have the sulfoxides coordinated to the Ni(II) through the oxygen atom, as shown by magnetic measurements and the vibrational and electronic spectra. The anion influence is very important. The perchlorate group does not coordinate to the metal ion, while the nitrate group may either be non coordinating or behave as a monodentate or bidentate ligand, competing with the sulfoxide for the first coordination sphere of Ni(II). The perchlorate complexes are l:2 type electrolytes in nitromethane solution. The nitrate complexes, on the other hand, are non conducting in the same solvent, although the solid compounds of Me2SO which have molar Ni: sulfoxide ratios of l:6 and l:4 possess ionic nitrate in their molecules. This is an evidence of the existence of different species in the solid state and in solution in these cases. The electronic spectra confirm this fact. The differences in the basicity and in the stereochemistry of the sulfoxides affect little the Dq and B values in the perchlorate complexes. This implies the di-propyl and di-butylsulfoxide studied fall in the same position as the dimethylsulfoxide in the spectrochemical and nephelauxetic series.