Intercalación de complejos macrocíclicos de metales de transición y lantánidos en fases laminares MPS3

Abstract

Se estudiaron complejos macrocíclicos con ligandos [2+2] derivados de 2-hidroxi-5-metil- 1,3-benzenodicarbaldehido y di-aminas alifáticas y aromáticas, y con distintos centros metálicos, CuII, ZnII, EuIII, DyIII e YbIII. Estos complejos fueron intercalados en la fase MnPS3 y sus compositos fueron caracterizados por métodos espectroscópicos y magnéticos. Los estudios ópticos se centraron en espectroscopia UV-visible de absorción y emisión. Los complejos de ZnII con aminas aromáticas presentan un mayor rendimiento cuántico que los complejos con aminas alifáticas, con la banda de emisión a mayores longitudes de onda que las de complejos con aminas alifáticas. Por otra parte, los centros de CuII reducen la emisión, a diferencia de los centros de ZnII. Para los complejos con iones de metales de transición la emisión observada corresponde a una emisión intraligando. Para los complejos con iones lantánidos y macrociclos derivados de aminas alifáticas es posible observar la emisión del ion metálico; no así para el complejo macrocíclico, derivado de la 1,2-fenilendiamina, cuya emisión es mas intensa y solapa la del ion lantánido. La energía del borde de absorción de los espectros de reflectancia difusa de los compositos intercalados con complejos macrocíclicos de iones de metales de transición presenta una relación inversa con la cantidad de complejo intercalado. En cuanto a las propiedades magnéticas, se logró determinar a través de susceptibilidad dc que los compositos derivados de complejos con centros paramagnéticos de CuII presentan dos máximos de magnetización espontánea en 13 y 27 K, a diferencia de los compositos derivados de complejos con centros diamagnéticos de ZnII, los cuales presentan un máximo asimétrico cerca de los 30 K. Los datos de susceptibilidad ac permitieron asignar estos resultados a fenómenos de “spin canting” en las fases. Además, se prepararon, por una reacción asistida por microondas, fases bimetálicas M0,2Mn0,8PS3∙0,25H2O (M = ZnII y CuII), donde se destaca la primera fase bimetálica de la familia MPS3 que contiene centros de CuII

Complexes with [2+2] macrocyclic ligands, derived from 2-hydroxy-5-methyl-1,3- benzenedicarbaldehyde and aliphatic or aromatic amines, and different metallic centers, CuII, ZnII, EuIII, DyIII and YbIII have been studied. These complexes were intercalated in the MnPS3 phase, and their composites were characterized by spectroscopic and magnetic methods. The optical studies were centered on UV-visible absorption and emission spectroscopy. The ZnII complexes with aromatic amines have a higher quantum yield and their emission band is at higher wavelengths than for the ones derived from aliphatic amines. On the other hand, CuII centers reduce the emission of the complexes, in contrast to those with ZnII centers. In both cases the origin of the emission is intraligand. The solid state spectra of the complexes with lanthanide ions and macrocyclic ligands, derived from aliphatic amines, show the lanthanide center emission. In the complexes derived from aromatic amine the emission of the ligand is so intense that it superimposes over the lanthanide ion emission. The energy of the absorption edge in the diffuse reflectance spectra of the intercalated composites with the complexes of the studied transition metal ions shows an inverse relationship with the amount of intercalated complex. For the CuII derived composites the magnetic properties obtained from the dc susceptibility data, show two maxima of magnetization at 11 and 27K. In contrast, the ZnII derived composites present only one asymmetric maximum at 30 K. The ac susceptibility data allow to infer that these results correspond to a spin canting phenomenon. In addition, M0.2Mn0.8PS3∙0.25H2O (M = ZnII y CuII) bimetallic phases were obtained by a microwave assisted reaction. It is important to remark that the first CuII bimetallic phase of the MPS3 family was obtained by this method