Neste trabalho, os complexos tetrakis(ß-dicetonato) de terras-raras, (Q)[TR(&#946;-dicetonato)4 ] {(Q = Li+ , Na+ , K+ , (Et3 NH)+ , (Morf)+ , (TMPip)+ e (Diciclo)+ ); (TR3+ = Eu3+ , Gd3+ , Tb+ e Tm3+ ) e (&#946;-dicetonato = acac, dbm e tta), foram sintetizados, caracterizados e suas propriedades ópticas investigadas por meio de espectroscopia luminescente. Os dados de microanálises de CHN e titulação complexométrica evidenciaram a fórmula geral (Q)[TR(&#946;-dicetonato)4 ]. Os espectros de absorção na região do infravermelho indicaram o caráter anidro da maioria dos complexos, 3+ exceto para (Li)[TR(dbm))4 ].4H2 O, e que a coordenação dos &#946;-dicetonatos aos íons TR3+ ocorre através dos átomos de oxigênio dos grupos carbonila. Os difratogramas de raios-X (método do pó) evidenciam que os complexos com ligante acac e cátions derivados de metais alcalinos são mais cristalinos em relação aos compostos contendo bases nitrogenadas. O estudo fotoluminescente dos complexos (Q)[TR(&#946;-dicetonato)4] foi realizado a partir dos espectros de excitação e emissão registrados a 298 e 77K, e pela curva de decaimento luminescente. Os espectros de emissão dos compostos de Eu3+ , Tb3+ e Tm3+ apresentaram bandas finas características das transições intraconfiguracionais exibindo cores de emissão vermelha oriundas do íon Eu3+ (5 D0 7Fj J = 0-6), verde do íon Tb3+ (5D5 ? Fj, J = 6-0) e azul para do íon Tm3+ (1G4&#8594; 3H6 , e a 1G4&#8594;3 F4 ). Os desdobramentos e a intensidade das transições 5D0&#8594; 7Fj dos complexos de európio sugerem que este íon encontra-se em um ambiente químico D2d distorcido para C4v ou S4 . Com base nos dados espectrais foram determinados os parâmetros de intensidade experimentais (&#937;2, &#937;4 e &#937;6), os coeficientes de emissão radiativa (A<SUBrad) e não radiativa (A<SUBnrad) e a eficiência quântica de emissão experimental do nível 5D0 do íon Eu3+ (&#951;). Para os sistemas tetrakis contendo o ligante tta, o complexo com o contra-cátion (TMPip)+ apresentou o maior valor de &#9372 (42,1x10-20 cm-1) evidenciando um ambiente químico mais polarizável com o maior caráter covalente da ligação Eu3+ (&#946;-dicetonato). Os valores de eficiência quântica (&#951; ) do 5D0 , dos complexos tetrakis(&#946;-dicetonato) de Eu3+ , são altos quando comparados 0 com os compostos tris. Os complexos (Morf)[Eu(tta)4 ] e (TMPip)[Eu(tta)4 ] apresentaram os maiores valores de eficiência quântica &#951; = 88 e 92%, respectivamente. Portanto, estes complexos comportam-se como promissores dispositivos moleculares conversores de luz (DMCLs). A atribuição dos estados T dos ligantes acac, dbm e tta foram feitas a partir dos espectros de emissão dos complexos de gadolínio, (Q)[Gd(&#946;-dicetonato acac)4 ], registrados no estado estacionário e resolvido no tempo, a 77K. Os espectros de emissão dos complexos tetrakis, (Q)[Tm(acac)4] onde Q = Li+, Na+ e K apresentaram a transição 1G4&#8594; 3H6 bastante intensa, indicando a alta luminescência azul. Os espectros de emissão dos complexos tetrakis, (Q)[Tb(acac)4 ], Q = Li+ , Na+ e K+ mostram bandas de emissão finas características das transições 5D4&#8594;7Fj (J = 6-0) e não exibem as emissões originárias do ligante acac, indicando uma transferência de energia intramolecular 3+ eficiente do ligante acetilacetonato ao íon Tb3+ . Os dispositivos OLEDs, bicamada e tricamada, contendo os complexos tetrakis Li[Eu(dbm)4] e Li[Tb(acac)4], como camada emissora e transportadora de elétrons exibiram alta intensidade eletroluminescente vermelha e verde, oriundas das transições 5D0&#8594;7F0-4 e 5D4&#8594;7F6-0 dos íons Eu3+ e TbSUP>3+ , respectivamente. Os espectros triboluminescentes (TL) do complexo (TMPip)[Eu(tta)4 ] apresentam as transições intraconfiguracionais 5D0&#8594;7Fj (J = 0 a 4), com a transição hipersensível 5D0&#8594;7F2 proeminente na região de 612 nm. / This work reports the synthesis, characterization, spectroscopic properties of tetrakis(&#946;-diketonate) complexes of rare earths, (Q)[RE(&#946;-diketonate)4] {(Q+ = Li+, Na+, K+, (Et3NH)+, (Morf)+, (TMPip)+ and (Diciclo)+); (RE3+ = Eu3+, Gd3+, Tb+ and Tm3+) and (&$946;-diketonate = acac, dbm and tta)}. The elemental analysis of CHN and complexometric titration suggest the general formula (Q)[RE(&#946;-diketonate)4]. The infrared spectra indicated the anhydrous character of the complexes, except for (Li)[RE(dbm)4].4H2O, and the coordination between &$946;-diketonate ligands and RE3+ ions occurs through the oxygen atoms of carbonyl groups. The X-ray diffractograms (powder method) confirmed that the complexes with acac ligand and derived alkaline metals cations are more crystalline when compared with the complexes containing nitrogenated bases. The photoluminescence study of the (Q)[RE(&#946;-diketonate)4] complexes was performed through the excitation and emission spectra at 298 and 77K, and luminescence decay curves. The emission spectra of the Eu3+, Tb3+ and Tm3+ complexes displayed characteristic narrow bands arising from intraconfigurational transitions of trivalent rare earths ions and exhibited red color emission for the Eu3+ ion (5D0&#8594;7FJ, J = 0-6), green for the Tb3+ ion ( 5D4&#8594;7FJ, J = 6-0) and blue for the Tm3+ ion ( 1G4&#8594;3H6, and 1G4&#8594;3F4). The splitting and intensity of the 5D0&#8594;7FJ transitions of the europium complexes suggest the distortion of chemical environment around this Eu3+ ion from D2d to C4v or S4. Based on the spectroscopy data, the experimental intensity parameters (&#9372, &#937;4 e &#937;6), the coefficients of radioactive (Arad) and non-radioactive (Anrad) emissions and the quantum efficiency of experimental emission of the emitting 5D0 level of Eu3+ ion (&#951;) were determined. For tetrakis systems containing tta ligand, the complex with (TMPip)+ countercation presented the highest value of &#937;2 (42.1x10-20 cm-1), suggesting the presence of a highly polarizable chemical environment and consequently, indicating the highest covalent character of the Eu3+ - (&#946;-diketonate) bond. The values of quantum efficiency (&#951;) of the emitting 5D0 state of the tetrakis(&#946;-diketonate) complexes of Eu3+ were higher compared with those tris-complexes. The (Morf)[Eu(tta)4] and (TMPip)[Eu(tta)4] complexes presented highest values of quantum efficiency &#951; = 88 and 92%, respectively. Therefore, these complexes can act as potential candidates for Light Conversion Molecular Devices (LCMDs). The triplet states of the acac, dbm and tta ligands were determined from the emission spectra of gadolinium complexes, (Q)[Gd(&#946;-dicetonato acac)4], recorded by steady-state and time-resolved photoluminescence measurements, at 77K. The emission spectra of the tetrakis complexes, (Q)[Tm(acac)4] where Q+ = Li+, Na+ and K+ presented high intensity 1G4&#8594;3H6 transition, showing a intense blue luminescence. The emission spectra of tetrakis complexes, (Q)[Tb(acac)4], Q+ = Li+, Na+ e K+, exhibit characteristic narrow emission bands of the 5D4&#8594;7FJ (J = 6-0) transitions, however, the absent of the broaden band arising from the acac ligand suggests the efficient intramolecular energy transfer from the acetylacetonate ligand to Tb3+ ion. The double-layer and triple-layer OLEDs devices, containing Li[Eu(dbm)4] and Li[Tb(acac)4] tetrakis complexes as emitting layer and electron transport layer, exhibited high electroluminescent intensity with red and green emissions arising from the 5D0&#8594;7F0-4 and 5D4&#8594;7F6-0 transitions of Eu3+ and Tb3+ ions, respectively. The spectra of triboluminescence (TL) of the (TMPip)[Eu(tta)4] complex present intraconfigurational 5D0&#8594;7FJ transitions (J = 0 a 4), with the hypersensitive 5D0&#8594;7F2 transition prominent in the region around 612 nm.

Complexos contendo íons de terras raras são de grande interesse na fabricação de dispositivos eletroluminescentes como é o caso do diodo emissor de luz construído com compostos orgânicos (OLED). Esses dispositivos, utilizando íons de terras raras trivalentes (TR3+) como centros emissores, exibem alta luminescência com bandas espectrais extremamente finas devido à estrutura dos seus níveis de energia, tempos de vida longos e a alta eficiência quântica. Este trabalho relata a preparação de complexos de &beta;-dicetonatos (tta - tenoiltrifluoroacetonato e acac - acetilacetonato) de terras raras (Tb3+, Eu3+ e Gd3+) contendo ligante macrocíclico éter coroa (DB18C6 - dibenzo18coroa6) e de filmes poliméricos de UO22+. Os materiais obtidos foram caracterizados por titulação complexométrica com EDTA, análise elementar de CH, espectroscopia de absorção na região do infravermelho, análise termogravimétrica, difratometria de raios X (método do pó) e espectroscopia de luminescência. Na manufatura do dispositivo OLED construído neste trabalho utilizou-se a técnica de deposição física de filmes finos por fase vapor (PVD, Physical Vapor Deposition). / Complexes containing Rare Earth ions are of great interest in the manufacture of electroluminescent devices as organic light emitting devices (OLED). These devices, using rare earth trivalent ions (TR3+) as emitting centers, show high luminescence with extremely fine spectral bands due to the structure of their energy levels, long life time and high quantum efficiency. This work reports the preparation of Rare Earth &beta;-diketonate complexes (Tb3+, Eu3+, Gd3+) and (tta - tenoyltrifluoroacetonate and acac - acetylacetonate) containing a ligand macrocyclic crown ether (DB18C6 - dibenzo18coroa6) and polymer films of UO22+. The materials were characterized by complexometric titration with EDTA, CH elemental analysis, near infrared absorption spectroscopy, thermal analysis, X-ray diffraction (powder method) and luminescence spectroscopy. For manufacturing the OLED it was used the technique of deposition of thin films by physical vapor (PVD, Physical Vapor Deposition).

Complexos contendo íons de terras raras são de grande interesse na fabricação de dispositivos eletroluminescentes como é o caso do diodo emissor de luz construído com compostos orgânicos (OLED). Esses dispositivos, utilizando íons de terras raras trivalentes (TR3+) como centros emissores, exibem alta luminescência com bandas espectrais extremamente finas devido à estrutura dos seus níveis de energia, tempos de vida longos e a alta eficiência quântica. Este trabalho relata a preparação de complexos de &beta;-dicetonatos (tta - tenoiltrifluoroacetonato e acac - acetilacetonato) de terras raras (Tb3+, Eu3+ e Gd3+) contendo ligante macrocíclico éter coroa (DB18C6 - dibenzo18coroa6) e de filmes poliméricos de UO22+. Os materiais obtidos foram caracterizados por titulação complexométrica com EDTA, análise elementar de CH, espectroscopia de absorção na região do infravermelho, análise termogravimétrica, difratometria de raios X (método do pó) e espectroscopia de luminescência. Na manufatura do dispositivo OLED construído neste trabalho utilizou-se a técnica de deposição física de filmes finos por fase vapor (PVD, Physical Vapor Deposition). / Complexes containing Rare Earth ions are of great interest in the manufacture of electroluminescent devices as organic light emitting devices (OLED). These devices, using rare earth trivalent ions (TR3+) as emitting centers, show high luminescence with extremely fine spectral bands due to the structure of their energy levels, long life time and high quantum efficiency. This work reports the preparation of Rare Earth &beta;-diketonate complexes (Tb3+, Eu3+, Gd3+) and (tta - tenoyltrifluoroacetonate and acac - acetylacetonate) containing a ligand macrocyclic crown ether (DB18C6 - dibenzo18coroa6) and polymer films of UO22+. The materials were characterized by complexometric titration with EDTA, CH elemental analysis, near infrared absorption spectroscopy, thermal analysis, X-ray diffraction (powder method) and luminescence spectroscopy. For manufacturing the OLED it was used the technique of deposition of thin films by physical vapor (PVD, Physical Vapor Deposition).

O presente trabalho aborda a síntese, caracterização e estudo fotoluminescente dos complexos tetrakis(&#946;-dicetonatos) de terras raras (M)[TR(acac)4] (M+ = Li+, Na+ e K+; TR3+ = Eu3+, Gd3+, Tb3+ e Tm3+; acac- = acetilacetonato). Os dados de análise elementar evidenciam que os complexos são anidros. A espectroscopia de absorção da região do infravermelho mostra que o ligante acetilacetonato encontra-se coordenado ao íon terra rara via átomos de oxigênio. Os dados de análise térmica indicam que os complexos são termicamente estáveis até 150 °C e que são anidros. A difração de raios X demonstra que os complexos apresentam estrutura cristalina e não são isomorfos. O estado tripleto (T1) do ligante acac foi determinado com base no espectro de fosforescência do complexo (Na)[Gd(acac)4], o qual se encontra em torno de 25000 cm-1. Os espectros de emissão dos complexos (M)[Eu(acac))4] (M+ = Na+ e K+) exibiram picos finos característicos das transições intraconfiguracionais do íon Eu3+(5D0&#8594;7FJ; J = 0-6). Com base nos dados espectrais foram determinados os parâmetros de intensidade experimentais (&#937;2 e &#937;4), os coeficientes de emissão radiativa (Arad), não radiativa (Anrad) e a eficiência quântica de emissão (&#951;) para o nível 5D0 do Eu3+. Os valores dos parâmetros &#937;2 para os complexos com contracátions Na+ e K+ foram semelhantes (~23,5 10-20cm2), indicando que em ambos o íon Eu3+ encontra-se em um ambiente químico bastante polarizável. Os valores de eficiência quântica de emissão &#951; (Na+ = 72% e K+ = e 65% ) indicam que estes complexos atuam como Dispositivos Moleculares Conversores de Luz (DMCL\'s). Os espectros de emissão dos complexos (M)[Tb(acac)4] (M+ = Na+ e K+) apresentaram picos finos oriundos das transições intraconfiguracionais 5D4&#8594;7FJ (J = 6-0) do íon Tb3+ e eficiente transferência intramolecular de energia ligante - Tb3+. Os complexos (M)[Tm(acac)4] (M+ = Li+, Na+ e K+) apresentam nos espectros de emissão bandas finas correspondentes às transições 1G4&#8594;3H6, 1G4&#8594;3F4 e 1G4&#8594;3H5 do íon Tm3+. Não foi observada nesses espectros uma banda alargada originária da fosforescência do acac, indicando que a transferência intramolecular de energia para o íon Tm3+ é eficiente. A partir dos espectros de emissão dos complexos dos íons Eu3+, Tb3+ e Tm3+, foram determinadas as suas coordenadas no diagrama de cromaticidade CIE na região do vermelho, verde e azul, respectivamente, sugerindo potencial aplicação desses compostos em sistemas full-color. / This work covers the synthesis, characterization and photoluminescent study of the rare earths tetrakis¨&#946;-diketonate) complexes (M)[RE(acac)4] (M+ = Li+, Na+ and K+; RE3+ = Eu3+, Gd3+, Tb3+ and Tm3+; acac- = acetylacetonate). Data from elemental analysis shows that the complexes are anhydrous. The absorption spectroscopy in the infrared region shows that the acetylacetonate ligand is coordinated to the rare earth ion by the oxygen atoms. Thermal analysis data indicate that the complexes are thermally stable up to 150° C and that they are anhydrous. The X-ray powder diffraction demonstrates that the complex has crystalline structure and that they are not isomorphs. The first excited triplet state (T1) of the acetylacetonate ligand is determined based on the phosphorescence spectrum of the (Na)[Gd(acac)4] complex, which lies around 25000 cm-1. The emission spectra of the (M)[Eu(acac)4] (M+ = Na+ and K+) complexes showed the narrow peaks characteristic of the Eu3+ intraconfigurational transitions (5D0&#8594;7FJ; J = 0-6). Based on the spectral data, it was determined the experimental intensity parameters (&#937;2 and &#937;4), the coefficients of radiative (Arad) and non-radiative decay (Anrad) and the quantum efficiency (&#951;) of the 5D0 emitting level of the Eu3+ ion. The &#937;2 values of the complexes with Na+ and K+ countercations were similar (23.510-20 cm2), showing that in both cases the Eu3+ ion is in a very polarizable chemical environment. The quantum efficiency values &#951; (Na+ = 72% and K+ = 65%) indicate that these complexes may act as Light-Converting Molecular Devices (LCMD\'s). The emission spectra of (M)[Tb(acac)4] (M+ = Na+ and K+) complexes showed narrow peaks arising from 5D4&#8594;7FJ (J = 6-0) intraconfigurational transitions of Tb3+ ion, and also efficient ligand-Tb3+ intramolecular energy transfer. The (M) [Tm(acac)4] (M+ = Li+, Na+ and K+) complexes present narrow bands in its emission spectra corresponding to the transitions 1G4&#8594;3H6, 1G4&#8594;3F4 and 1G4&#8594;3H5 of Tm3+ ion. It was not observed in these spectra any broad band originated from the acac transitions, indicating an efficient intramolecular energy transfer from the ligand to the Tm3+ ion. Based on the emission spectra of the (M)[RE(acac)4] complexes, it was determined their coordinates on the CIE chromaticity diagram in the region of red (Eu3+), green (Tb3+) and blue (Tm3+), suggesting the potential application of these compounds in full-color systems.

Neste trabalho, os complexos tetrakis(ß-dicetonato) de terras-raras, (Q)[TR(&#946;-dicetonato)4 ] {(Q = Li+ , Na+ , K+ , (Et3 NH)+ , (Morf)+ , (TMPip)+ e (Diciclo)+ ); (TR3+ = Eu3+ , Gd3+ , Tb+ e Tm3+ ) e (&#946;-dicetonato = acac, dbm e tta), foram sintetizados, caracterizados e suas propriedades ópticas investigadas por meio de espectroscopia luminescente. Os dados de microanálises de CHN e titulação complexométrica evidenciaram a fórmula geral (Q)[TR(&#946;-dicetonato)4 ]. Os espectros de absorção na região do infravermelho indicaram o caráter anidro da maioria dos complexos, 3+ exceto para (Li)[TR(dbm))4 ].4H2 O, e que a coordenação dos &#946;-dicetonatos aos íons TR3+ ocorre através dos átomos de oxigênio dos grupos carbonila. Os difratogramas de raios-X (método do pó) evidenciam que os complexos com ligante acac e cátions derivados de metais alcalinos são mais cristalinos em relação aos compostos contendo bases nitrogenadas. O estudo fotoluminescente dos complexos (Q)[TR(&#946;-dicetonato)4] foi realizado a partir dos espectros de excitação e emissão registrados a 298 e 77K, e pela curva de decaimento luminescente. Os espectros de emissão dos compostos de Eu3+ , Tb3+ e Tm3+ apresentaram bandas finas características das transições intraconfiguracionais exibindo cores de emissão vermelha oriundas do íon Eu3+ (5 D0 7Fj J = 0-6), verde do íon Tb3+ (5D5 ? Fj, J = 6-0) e azul para do íon Tm3+ (1G4&#8594; 3H6 , e a 1G4&#8594;3 F4 ). Os desdobramentos e a intensidade das transições 5D0&#8594; 7Fj dos complexos de európio sugerem que este íon encontra-se em um ambiente químico D2d distorcido para C4v ou S4 . Com base nos dados espectrais foram determinados os parâmetros de intensidade experimentais (&#937;2, &#937;4 e &#937;6), os coeficientes de emissão radiativa (A<SUBrad) e não radiativa (A<SUBnrad) e a eficiência quântica de emissão experimental do nível 5D0 do íon Eu3+ (&#951;). Para os sistemas tetrakis contendo o ligante tta, o complexo com o contra-cátion (TMPip)+ apresentou o maior valor de &#9372 (42,1x10-20 cm-1) evidenciando um ambiente químico mais polarizável com o maior caráter covalente da ligação Eu3+ (&#946;-dicetonato). Os valores de eficiência quântica (&#951; ) do 5D0 , dos complexos tetrakis(&#946;-dicetonato) de Eu3+ , são altos quando comparados 0 com os compostos tris. Os complexos (Morf)[Eu(tta)4 ] e (TMPip)[Eu(tta)4 ] apresentaram os maiores valores de eficiência quântica &#951; = 88 e 92%, respectivamente. Portanto, estes complexos comportam-se como promissores dispositivos moleculares conversores de luz (DMCLs). A atribuição dos estados T dos ligantes acac, dbm e tta foram feitas a partir dos espectros de emissão dos complexos de gadolínio, (Q)[Gd(&#946;-dicetonato acac)4 ], registrados no estado estacionário e resolvido no tempo, a 77K. Os espectros de emissão dos complexos tetrakis, (Q)[Tm(acac)4] onde Q = Li+, Na+ e K apresentaram a transição 1G4&#8594; 3H6 bastante intensa, indicando a alta luminescência azul. Os espectros de emissão dos complexos tetrakis, (Q)[Tb(acac)4 ], Q = Li+ , Na+ e K+ mostram bandas de emissão finas características das transições 5D4&#8594;7Fj (J = 6-0) e não exibem as emissões originárias do ligante acac, indicando uma transferência de energia intramolecular 3+ eficiente do ligante acetilacetonato ao íon Tb3+ . Os dispositivos OLEDs, bicamada e tricamada, contendo os complexos tetrakis Li[Eu(dbm)4] e Li[Tb(acac)4], como camada emissora e transportadora de elétrons exibiram alta intensidade eletroluminescente vermelha e verde, oriundas das transições 5D0&#8594;7F0-4 e 5D4&#8594;7F6-0 dos íons Eu3+ e TbSUP>3+ , respectivamente. Os espectros triboluminescentes (TL) do complexo (TMPip)[Eu(tta)4 ] apresentam as transições intraconfiguracionais 5D0&#8594;7Fj (J = 0 a 4), com a transição hipersensível 5D0&#8594;7F2 proeminente na região de 612 nm. / This work reports the synthesis, characterization, spectroscopic properties of tetrakis(&#946;-diketonate) complexes of rare earths, (Q)[RE(&#946;-diketonate)4] {(Q+ = Li+, Na+, K+, (Et3NH)+, (Morf)+, (TMPip)+ and (Diciclo)+); (RE3+ = Eu3+, Gd3+, Tb+ and Tm3+) and (&$946;-diketonate = acac, dbm and tta)}. The elemental analysis of CHN and complexometric titration suggest the general formula (Q)[RE(&#946;-diketonate)4]. The infrared spectra indicated the anhydrous character of the complexes, except for (Li)[RE(dbm)4].4H2O, and the coordination between &$946;-diketonate ligands and RE3+ ions occurs through the oxygen atoms of carbonyl groups. The X-ray diffractograms (powder method) confirmed that the complexes with acac ligand and derived alkaline metals cations are more crystalline when compared with the complexes containing nitrogenated bases. The photoluminescence study of the (Q)[RE(&#946;-diketonate)4] complexes was performed through the excitation and emission spectra at 298 and 77K, and luminescence decay curves. The emission spectra of the Eu3+, Tb3+ and Tm3+ complexes displayed characteristic narrow bands arising from intraconfigurational transitions of trivalent rare earths ions and exhibited red color emission for the Eu3+ ion (5D0&#8594;7FJ, J = 0-6), green for the Tb3+ ion ( 5D4&#8594;7FJ, J = 6-0) and blue for the Tm3+ ion ( 1G4&#8594;3H6, and 1G4&#8594;3F4). The splitting and intensity of the 5D0&#8594;7FJ transitions of the europium complexes suggest the distortion of chemical environment around this Eu3+ ion from D2d to C4v or S4. Based on the spectroscopy data, the experimental intensity parameters (&#9372, &#937;4 e &#937;6), the coefficients of radioactive (Arad) and non-radioactive (Anrad) emissions and the quantum efficiency of experimental emission of the emitting 5D0 level of Eu3+ ion (&#951;) were determined. For tetrakis systems containing tta ligand, the complex with (TMPip)+ countercation presented the highest value of &#937;2 (42.1x10-20 cm-1), suggesting the presence of a highly polarizable chemical environment and consequently, indicating the highest covalent character of the Eu3+ - (&#946;-diketonate) bond. The values of quantum efficiency (&#951;) of the emitting 5D0 state of the tetrakis(&#946;-diketonate) complexes of Eu3+ were higher compared with those tris-complexes. The (Morf)[Eu(tta)4] and (TMPip)[Eu(tta)4] complexes presented highest values of quantum efficiency &#951; = 88 and 92%, respectively. Therefore, these complexes can act as potential candidates for Light Conversion Molecular Devices (LCMDs). The triplet states of the acac, dbm and tta ligands were determined from the emission spectra of gadolinium complexes, (Q)[Gd(&#946;-dicetonato acac)4], recorded by steady-state and time-resolved photoluminescence measurements, at 77K. The emission spectra of the tetrakis complexes, (Q)[Tm(acac)4] where Q+ = Li+, Na+ and K+ presented high intensity 1G4&#8594;3H6 transition, showing a intense blue luminescence. The emission spectra of tetrakis complexes, (Q)[Tb(acac)4], Q+ = Li+, Na+ e K+, exhibit characteristic narrow emission bands of the 5D4&#8594;7FJ (J = 6-0) transitions, however, the absent of the broaden band arising from the acac ligand suggests the efficient intramolecular energy transfer from the acetylacetonate ligand to Tb3+ ion. The double-layer and triple-layer OLEDs devices, containing Li[Eu(dbm)4] and Li[Tb(acac)4] tetrakis complexes as emitting layer and electron transport layer, exhibited high electroluminescent intensity with red and green emissions arising from the 5D0&#8594;7F0-4 and 5D4&#8594;7F6-0 transitions of Eu3+ and Tb3+ ions, respectively. The spectra of triboluminescence (TL) of the (TMPip)[Eu(tta)4] complex present intraconfigurational 5D0&#8594;7FJ transitions (J = 0 a 4), with the hypersensitive 5D0&#8594;7F2 transition prominent in the region around 612 nm.

Submitted by ANA KARLA PEREIRA RODRIGUES (anakarla_@hotmail.com) on 2017-08-02T13:41:04Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3866821 bytes, checksum: 1b8fc11ea5100eea54ea37850025d528 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-02T13:41:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3866821 bytes, checksum: 1b8fc11ea5100eea54ea37850025d528 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / This work reports the synthesis, characterization and the investigation of photoluminescence properties of systems [Ln(DPM)2(NO3)(L)2] and [Ln(L)3(NO3)3] (where L = THPO or TPPO and Ln3+ = Tb3+, Gd3+ or Eu3+), and the dimeric compounds [Eu2(DPM)6] and [Tb2(DPM)6]. The compounds were characterized by elemental analysis of CHN, vibrational spectroscopy in the infrared region, thermogravimetric analysis and their spectroscopic properties were investigated by molecular diffuse reflectance, excitation and emission as well as decay times of emitting states. The experimental data of CHN analysis and complexometric titrations of the synthesized complexes are in agreement with theoretical data for their respective formulas. The absorption spectra in the infrared region show that the coordination of β-diketonate and phosphine oxide ligands to the Ln3+ ions occurs by the oxygen atoms of carbonyl groups and P=O, respectively. The structural behavior of complexes [Eu(DPM)2(NO3)(TPPO)2] and [Tb (DPM)2(NO3)(TPPO)2] is significantly different from those dimeric ones [Eu2(DPM)6] and [Tb2(DPM)6]. In addition, the complex [Tb(DPM)2(NO3)(TPPO)2] presented fractoluminescence phenomenon, emitting green light when its crystals are broken. The presence of metal ligand charge transfer state (TCLM) of low energy in compounds of Eu3+ was also investigated. The luminescent properties studies showed that the bis-DPM systems Eu3+, an increase occurs in the energy state of TCLM, contributing to an increase in luminescence intensity of these compounds, when compared with dimeric complexes. This observation is evidenced by the luminescence at room temperature observed for the first compound, which is not observed for the second. The geometries of complexes [Ln2(DPM)6] and [Ln(DPM)2(NO3)(L)2] with Ln = Tb3+ or Eu3+ were optimized using SPARKLE/RM1 method, the first having a coordination polyhedron described by a monocapped trigonal prism trigonal and the second as distorted dodecahedron. / O presente trabalho envolve a síntese, caracterização e a investigação das propriedades fotoluminescentes dos complexos de fórmulas [Ln(DPM)2(NO3)(L)2] e [Ln(L)3(NO3)3], em que L = triciclohexilfosfinóxido (THPO) ou trifenilfosfinóxido (TPPO) e Ln3+ = Tb3+, Gd3+ ou Eu3+, além dos compostos diméricos [Eu2(DPM)6] e [Tb2(DPM)6]. Todos os sistemas foram caracterizados por análise elementar de CHN e Lantanídeo (Ln), espectroscopia vibracional na região do infravermelho, análise termogravimétrica e suas propriedades espectroscópicas foram investigadas por espectroscopia molecular de reflectância difusa, de excitação e emissão, assim como por medidas de tempos de decaimento dos estados emissores. Os dados experimentais das análises de CHN e titulações complexométricas dos complexos sintetizados estão em concordância com os dados teóricos calculados para as suas respectivas fórmulas. Os espectros de absorção na região do infravermelho evidenciam que a coordenação dos ligantes β-dicetonatos e fosfinóxidos aos íons Ln3+ ocorre por meio de átomos de oxigênio dos grupos carbonila e P=O, respectivamente. O comportamento estrutural dos complexos [Eu(DPM)2(NO3)(TPPO)2] e [Tb(DPM)2(NO3)(TPPO)2] é significativamente diferente daqueles complexos diméricos, [Eu2(DPM)6] e [Tb2(DPM)6]. Além disso, o complexo [Tb(DPM)2(NO3)(TPPO)2] apresentou o fenômeno de fractoluminescência, emitindo luz verde quando seus cristais são quebrados. A presença de estados de transferência de carga ligante-metal (TCLM) de baixa energia nos compostos de Eu3+ também foi investigada. Os estudos das propriedades luminescentes mostraram que nos sistemas bis-DPM de Eu3+, ocorre um aumento na energia do estado de TCLM, contribuindo para um aumento na intensidade de luminescência destes compostos, quando comparados com os complexos diméricos. Esta observação é evidenciada pela luminescência à temperatura ambiente observada para o primeiro composto, que não é observada para o segundo. As geometrias dos complexos [Ln2(DPM)6] e [Ln(DPM)2(NO3)(L)2] com Ln = Tb3+ ou Eu3+ foram otimizadas usando o método SPARKLE/RM1, o primeiro apresentando um poliedro de coordenação descrito como prisma trigonal monoencapuzado e o segundo como dodecaedro distorcido.

O presente trabalho aborda a síntese, caracterização e estudo fotoluminescente dos complexos tetrakis(&#946;-dicetonatos) de terras raras (M)[TR(acac)4] (M+ = Li+, Na+ e K+; TR3+ = Eu3+, Gd3+, Tb3+ e Tm3+; acac- = acetilacetonato). Os dados de análise elementar evidenciam que os complexos são anidros. A espectroscopia de absorção da região do infravermelho mostra que o ligante acetilacetonato encontra-se coordenado ao íon terra rara via átomos de oxigênio. Os dados de análise térmica indicam que os complexos são termicamente estáveis até 150 °C e que são anidros. A difração de raios X demonstra que os complexos apresentam estrutura cristalina e não são isomorfos. O estado tripleto (T1) do ligante acac foi determinado com base no espectro de fosforescência do complexo (Na)[Gd(acac)4], o qual se encontra em torno de 25000 cm-1. Os espectros de emissão dos complexos (M)[Eu(acac))4] (M+ = Na+ e K+) exibiram picos finos característicos das transições intraconfiguracionais do íon Eu3+(5D0&#8594;7FJ; J = 0-6). Com base nos dados espectrais foram determinados os parâmetros de intensidade experimentais (&#937;2 e &#937;4), os coeficientes de emissão radiativa (Arad), não radiativa (Anrad) e a eficiência quântica de emissão (&#951;) para o nível 5D0 do Eu3+. Os valores dos parâmetros &#937;2 para os complexos com contracátions Na+ e K+ foram semelhantes (~23,5 10-20cm2), indicando que em ambos o íon Eu3+ encontra-se em um ambiente químico bastante polarizável. Os valores de eficiência quântica de emissão &#951; (Na+ = 72% e K+ = e 65% ) indicam que estes complexos atuam como Dispositivos Moleculares Conversores de Luz (DMCL\'s). Os espectros de emissão dos complexos (M)[Tb(acac)4] (M+ = Na+ e K+) apresentaram picos finos oriundos das transições intraconfiguracionais 5D4&#8594;7FJ (J = 6-0) do íon Tb3+ e eficiente transferência intramolecular de energia ligante - Tb3+. Os complexos (M)[Tm(acac)4] (M+ = Li+, Na+ e K+) apresentam nos espectros de emissão bandas finas correspondentes às transições 1G4&#8594;3H6, 1G4&#8594;3F4 e 1G4&#8594;3H5 do íon Tm3+. Não foi observada nesses espectros uma banda alargada originária da fosforescência do acac, indicando que a transferência intramolecular de energia para o íon Tm3+ é eficiente. A partir dos espectros de emissão dos complexos dos íons Eu3+, Tb3+ e Tm3+, foram determinadas as suas coordenadas no diagrama de cromaticidade CIE na região do vermelho, verde e azul, respectivamente, sugerindo potencial aplicação desses compostos em sistemas full-color. / This work covers the synthesis, characterization and photoluminescent study of the rare earths tetrakis¨&#946;-diketonate) complexes (M)[RE(acac)4] (M+ = Li+, Na+ and K+; RE3+ = Eu3+, Gd3+, Tb3+ and Tm3+; acac- = acetylacetonate). Data from elemental analysis shows that the complexes are anhydrous. The absorption spectroscopy in the infrared region shows that the acetylacetonate ligand is coordinated to the rare earth ion by the oxygen atoms. Thermal analysis data indicate that the complexes are thermally stable up to 150° C and that they are anhydrous. The X-ray powder diffraction demonstrates that the complex has crystalline structure and that they are not isomorphs. The first excited triplet state (T1) of the acetylacetonate ligand is determined based on the phosphorescence spectrum of the (Na)[Gd(acac)4] complex, which lies around 25000 cm-1. The emission spectra of the (M)[Eu(acac)4] (M+ = Na+ and K+) complexes showed the narrow peaks characteristic of the Eu3+ intraconfigurational transitions (5D0&#8594;7FJ; J = 0-6). Based on the spectral data, it was determined the experimental intensity parameters (&#937;2 and &#937;4), the coefficients of radiative (Arad) and non-radiative decay (Anrad) and the quantum efficiency (&#951;) of the 5D0 emitting level of the Eu3+ ion. The &#937;2 values of the complexes with Na+ and K+ countercations were similar (23.510-20 cm2), showing that in both cases the Eu3+ ion is in a very polarizable chemical environment. The quantum efficiency values &#951; (Na+ = 72% and K+ = 65%) indicate that these complexes may act as Light-Converting Molecular Devices (LCMD\'s). The emission spectra of (M)[Tb(acac)4] (M+ = Na+ and K+) complexes showed narrow peaks arising from 5D4&#8594;7FJ (J = 6-0) intraconfigurational transitions of Tb3+ ion, and also efficient ligand-Tb3+ intramolecular energy transfer. The (M) [Tm(acac)4] (M+ = Li+, Na+ and K+) complexes present narrow bands in its emission spectra corresponding to the transitions 1G4&#8594;3H6, 1G4&#8594;3F4 and 1G4&#8594;3H5 of Tm3+ ion. It was not observed in these spectra any broad band originated from the acac transitions, indicating an efficient intramolecular energy transfer from the ligand to the Tm3+ ion. Based on the emission spectra of the (M)[RE(acac)4] complexes, it was determined their coordinates on the CIE chromaticity diagram in the region of red (Eu3+), green (Tb3+) and blue (Tm3+), suggesting the potential application of these compounds in full-color systems.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The present dissertation describe, initially, the synthesis of a new series of 4,4,4-trichloro-1-aryl-1,3-butanediones (3a-l) [Cl3CCOCHRCOR1], where R=H, CH3 and R1 = Ph, 4-CH3Ph, 3-OCH3Ph, 4-OCH3Ph, 4-FPh, 4-ClPh, 4- BrPh, 4-4 Bifenyl, 4-NO2Ph, 1-naftyl e 2-naftyl, from the hydrolysis reaction of the b-alcoxivinil trichloromethyl ketones, obtained through the acylation of acetals with trichloroacetyl chloride. This method which represent the most effective form of obtainment of the compounds chloride dicarbonylic. The series of the compounds was obtained with great yields between 76-92%. The structures of compounds were determined by 1H NMR and 13C NMR spectroscopy, CG-MS and infra red analyses and, in some cases, X-rays diffraction. From the data obtained in the X-ray diffraction, was realized a structural study of diketones. This data furnished important informations about bond length, bond and dihedral angles in the crystalline form of compounds. Furthermore, the experimental crystallographic data were compared with data obtained from semi-empirical AM1calculations. Finally, were described the coordination reactions of dicarbonylic compounds with metallic nucleus of copper (II) and iron (III), for best of our knowledge, these compounds have not been described in the literature. The compounds were obtained in a shape of fine dust and identified per infra red spectroscopy. / A presente dissertação descreve, inicialmente, a síntese de uma nova série de 4,4,4-tricloro-1-aril-1,3-butanodionas (3a-l) [Cl3CCOCHRCOR1], onde R=H, CH3 e R1 = Ph, 4-CH3Ph, 3-OCH3Ph, 4-OCH3Ph, 4-FPh, 4-ClPh, 4-BrPh, 4-4 Bifenil, 4-NO2Ph, 1-naftil e 2-naftil, a partir da reação de hidrólise das b- alcoxivinil triclorometil cetonas, obtidas via reação de acilação de acetais com cloreto de tricloro acetila, método este que representa a forma mais eficaz de obtenção de dicarbonílicos clorados. A série dos compostos foi obtida com ótimos rendimentos entre 76-92%. Os compostos citados foram caracterizados utilizando RMN 1H, 13C, espectrometria de massas, espectroscopia de infravermelho e difração de raios-X. Ainda, de posse dos dados obtidos por difração de raios-X foi realizado um estudo estrutural das dicetonas obtendo informações importantes no que diz respeito a comprimentos, ângulos de ligações e conformações mais estáveis. Desta forma foi possível comparar os dados experimentais obtidos com o método semi-empírico AM1. Numa etapa posterior, são descritas as reações de coordenação dos dicarbonílicos obtidos com núcleos metálicos de cobre (II) e ferro (III), estes também inéditos. Os compostos foram obtidos na forma de pós finos e identificados por espectroscopia de infravermelho.

Submitted by ANA KARLA PEREIRA RODRIGUES (anakarla_@hotmail.com) on 2017-07-31T11:39:39Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 9429450 bytes, checksum: 4a660a5b5c0d6e333014749a35080084 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-31T11:39:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 9429450 bytes, checksum: 4a660a5b5c0d6e333014749a35080084 (MD5) Previous issue date: 2016-07-28 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The present study develops bifunctional optical magnetic materials with high lantanide content. For this purpose, magnetite was pepared by co-precipitation method and chelating groups were introduced on the Fe3O4 surface with organosilanes containing ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) derivative, which were previously prepared via reaction between EDTA-dianhydride and aminoalkyl alkoxysilanes agents: 3- (Trimethoxysilyl)propylamine (1N), N-[3(trimethoxysilyl)propyl] ethylenediamine (2N) and N1-(3-trimethoxysilylpropyl)diethylenetriamine) (3N). After coordination of lanthanide ions (Gd3+, Eu3+, Tb3+ or Sm3+), the first coordination sphere of the lanthanide ions in the Ln-EDTA complexes, present on the modified surfaces of Fe3O4 particles, were completed by addition of -diketonate ligands (tta: thenoyltrifluoroacetonate, dbm: dibenzoylmetane, bzac: benzoylacetone and acac: acetylacetone) in order to improve their luminescence properties. The materials were characterized by powder X-ray diffraction (XRD), vibrating sample magnetometry (VSM), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), thermogravimetric analysis (TGA), wavelength dispersive X-ray fluorescence (WDXRF) and Fourrier-transform infrared spectroscopy (FT-IR) as well as by zeta potential measurements and luminescence spectroscopy. The hybrid materials exhibited intense red emission assigned to the 4f-4f transitions of the Eu3+ ion, likewise characteristic green and orange emissions of Tb3+ and Sm3+, respectively, indicating an efficient intramolecular ligand-to-metal energy transfer. The experimental intensity parameters ( 2 and 4), lifetimes (t), as well as radiative (Arad) and non-radiative (Anrad) decay rates of the Eu3+ ion were determined and discussed. / O presente trabalho desenvolve materiais bifuncionais óptico magnéticos contendo altos teores de íons lantanídeos. Para este propósito, a fase magnética foi preparada pelo método de coprecipitação e grupos quelantes foram introduzidos em sua superfície a partir da utilização de organosilanos derivados do ácido etilenodiamino tetra-acético (EDTA), os quais foram sintetizados previamente através da reação entre o dianidrido de EDTA (EDTA-DA) e os seguintes aminoalquil alcoxissilanos: 3-(Trimetoxissilil)propilamina (1N), N-[3(trimetoxissilil)propil]etilenodiamina (2N) e N1-(3-trimetoxissililpropil) dietilenotriamina. Após a coordenação do metal (Gd3+, Eu3+, Tb3+ ou Sm3+), a primeira esfera de coordenação dos íons lantanídeos nos complexos Ln-EDTA, presentes na superfície modificada das partículas de Fe3O4, foi complementada pela adição de ligantes -dicetonas (tta: tenoiltrifluoroacetona, dbm: dibenzoilmetano, bzac: benzoilacetona e acac: acetilacetona) com o objetivo de otimizar as propriedades luminescentes dos materiais. Os materiais foram caracterizados por difração de raios X de pós (XRD), magnetometria de amostra vibrante (VSM), microscopia eletrônica de varredura (SEM), microsopia eletrônica de transmissão (TEM), análise termogravimétrica (TGA), fluorescência de raios X por dispersão em comprimento de onda (WDXRF) e espectroscopia de absorção no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), bem como medidas de potencial zeta e espectroscopia de luminescência. Os materiais híbridos exibiram intensa emissão na cor vermelha, atribuída às transições 4f–4f do íon Eu3+ ion, da mesma forma que emissões na cor verde e laranja, características dos íons Tb3+ e Sm3+, respectivamente, indicando uma eficiente transferência de energia intramolecular do ligante para o metal. Os parâmetros de intensidade ( 2 e 4), o tempo médio de vida do estado emissor (t) e as taxas de decaimento radiativo (Arad) e não radiativo (Anrad) do íon Eu3+ foram determinadas e discutidas.

Submitted by ANA KARLA PEREIRA RODRIGUES (anakarla_@hotmail.com) on 2017-08-07T15:46:16Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5525294 bytes, checksum: b7714e7665b3af997613f352395d6e2b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-07T15:46:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5525294 bytes, checksum: b7714e7665b3af997613f352395d6e2b (MD5) Previous issue date: 2014-09-03 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / This work reports spectroscopic and structural investigations of the complexes presenting the formulas [Ln(TTA)3L2], [Ln(DBM)3L], [Ln(TTA)2(NO3)L2], [Ln(DBM)2(NO3)L2] and [Ln(DBM)(NO3)2(HMPA)2], where Ln: Eu3+ or Tb3+, TTA: 2-thenoyltrifluoroacetonate, DBM: dibenzoylmethanate and L: HMPA (hexamethylphososphoramide) or TPPO (Triphenylphosphine oxide). The compounds were characterized by complexometric and elemental analysis and single crystal X-ray diffraction. The spectroscopic properties of the complexes were studied by diffuse reflectance and luminescence spectroscopies. Formation of positronium in the complexes were also investigated. In order to obtain a synergy between theory and experiment, DFT calculations were performed, for geometry optimization and to obtain DBM triplet states energies, using B3LYP, B97D, M06-2X, PBE1PBE, CAM-B3LYP and ω-B97XD functionals, in both gas phase and in acetone solvent. X-ray data showed that the replacement of DBM molecules by nitrate ions promotes stronger intramolecular interactions, which influence the compounds melting points. The diffuse reflectance and excitation spectra suggest the presence of ligant-to-metal charge transfer states (LMCT) of low energy in DBM containing Eu3+ complexes. The replacement of DBM ligands by nitrate ions decrease the energy of these LMCT states. This decrease is duo to the lower polarizability of the nitrate ion which promotes a greater charge donor effect on the other ligands, reducing the energy of the LMCT state. Positron annihilation results showed that positronium formation in compounds containing both DBM and phosphine oxides decreases when the former are replaced by nitrate ions, due to the increase of electron density donation from the ligands to the metal center, decreasing the phosphinoxides positronium formation capacity. DFT calculation provided relatively satisfactory results for geometry optimization and in obtaining DBM triplet states energies. These results indicate that the replacement of B-diketonate ligands by less polarizable species, such as nitrate, has a great influence on the structural and spectroscopic properties of the investigated compounds. / Este trabalho reporta investigações espectroscópicas e estruturais de complexos de fórmulas [Ln(TTA)3L2], [Ln(DBM)3L], [Ln(TTA)2(NO3)(TPPO)2], [Ln(DBM)2(NO3)L2] e [Ln(DBM)(NO3)2(HMPA)2], em que Ln: Eu3+ ou Tb3+, TTA: 2-tenoiltrifluoroacetonato, DBM: dibenzoilmetanato e L: HMPA (hexametilfosforamida) ou TPPO (Trifenilfosfinóxido). Os compostos foram caracterizados por análises complexométricas e elementar e difração de raios X de monocristal. As propriedades espectroscópicas dos complexos foram estudadas através de espectroscopia de reflectância difusa e de luminescência. O processo de formação de positrônio nos complexos também foi investigado. No intuito de obter uma sinergia teoria-experimento, foram realizados cálculos DFT, para otimização de geometria e obtenção de estados tripletos do DBM, utilizando os funcionais B3LYP, B97D, M06- 2X, PBE1PBE, CAM-BγLYP e ω-B97XD, em fase gasosa e no solvente acetona, Os dados de estruturas de raios X mostraram que a substituição de moléculas de DBM por íons nitrato promove a existência de interações intermoleculares mais fortes o que tem uma influência sobre o ponto de fusão dos compostos. Os espectros de reflectância difusa e de excitação sugerem a presença de estados de transferência de carga ligantemetal (TCLM) de baixa energia em complexos de Eu3+ contendo o ligante DBM, com um abaixamento na energia desses estados à medida que os ligantes DBM são substituídos por íons nitrato. Isso é explicado considerando que a menor polarizabilidade do íon nitrato provoca um maior efeito doador de carga nos outros ligantes, diminuindo a energia do estado TCLM. Os resultados de aniquilação de pósitron mostraram que a formação de positrônio em compostos com ligantes DBM e fosfinóxidos diminui quando os primeiros são substituídos por íons nitrato, devido ao aumento da doação de densidade eletrônica dos ligantes para o centro metálico, diminuindo a capacidade formadora dos fosfinóxidos. Os cálculos teóricos DFT forneceram resultados relativamente satisfatórios para a otimização de geometrias dos complexos e para a obtenção de energias dos estados tripletos do ligante DBM. Esses resultados indicaram que a substituição de ligantes B-dicetonatos por espécies menos polarizáveis, como o nitrato, tem grande influência nas propriedades estruturais e espectroscópicas dos compostos estudados.