Tesi etd-08282013-172211 |
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Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
ZINNA, FRANCESCO
URN
etd-08282013-172211
Titolo
Sintesi e caratterizzazione di complessi chirali di lantanidi via NMR e spettroscopia chiroottica.
Dipartimento
CHIMICA E CHIMICA INDUSTRIALE
Corso di studi
CHIMICA
Relatori
relatore Prof. Di Bari, Lorenzo
controrelatore Dott. Pucci, Andrea
controrelatore Dott. Pucci, Andrea
Parole chiave
- cpl
- dicroismo circolare
- lantanidi
- NMR paramagnetico
Data inizio appello
17/09/2013
Consultabilità
Completa
Riassunto
I lantanidi mostrano caratteristiche spettroscopiche peculiari dovute alla natura degli orbitali 4f; in emissione presentano righe strette, comparabili
con le righe dell'atomo isolato, e non hanno una forte dipendenza dall'ambiente intorno al metallo determinato dalla presenza dei leganti.
I leganti svolgono però il loro ruolo assorbendo la radiazione luminosa e trasferendo al lantanide l'energia, secondo i meccanismi descritti in seguito.
Inoltre complessi di lantanidi hanno suscitato interesse per le loro possibili applicazioni come emettitori di luce circolarmente polarizzata (CPL) in quanto
mostrano fattori di anisotropia di luminescenza (glum) talvolta dell'ordine di 0,1-0,5 (0 corrisponde all'emissione di un fascio
racemo mentre |2| è il massimo teorico) e perfino di 1,38 nel caso del complesso eterobimetallico CsEu(hfbc)4$.
Recentemente è stato visto che un meccanismo di coupling dinamico in cui i momenti elettrici di transizione indotto sul legante si accoppiano
con il momento magnetico generato dalla transizione sul metallo, può spiegare gli alti valori di glum} osservati per questi sistemi; in un sistema
ottacoordinato di geometria C4 la situazione antiprismatica è quella che fornisce le migliori condizioni per l'instaurarsi di questo tipo di
meccanismo.
La conoscenza della struttura del complesso indagato anche in soluzione diventa dunque necessaria per interpretarne le caratteristiche spettroscopiche;
è possibile conoscere la struttura, o almeno avere qualche indizio sulla inerzia del complesso in soluzione, via NMR: gli shift di pseudocontatto sono contributi anisotropi (eccetto che per il Gd3+ in cui il contributo di pseudocontatto è nullo) e i tempi di rilassamento
dipendono dalla distanza tra il centro paramagnetico ed il nucleo osservato, da tali valori sperimentali, ricavati utilizzando sapientemente le tecniche
che la moderna spettroscopia NMR mette a disposizione, è dunque possibile ottenere le informazioni strutturali necessarie applicando attentamente
i principi e le equazioni che regolano tali fenomeni.
Nel corso di questo lavoro ci siamo occupati nella progettazione e nella sintesi di nuovi leganti da impiegare nella sintesi di nuovi complessi che
presentassero:
-buone proprietà ottiche per garantire emissioni elevate
-una geometria adatta per garantire un valore di glum in accordo con il meccanismo di coupling dinamico.
Dei complessi ottenuti sono state indagate le proprietà ottiche sia in assorbimento (UV-VIS) che in emissione sia le proprietà chiroottiche (ECD, CPL) e
le proprietà strutturali tramite NMR, sintetizzando complessi utilizzando altri lantanidi per verificare la presenza di isostrutturalità lungo la serie
lantanidica o lungo una porzione di essa
con le righe dell'atomo isolato, e non hanno una forte dipendenza dall'ambiente intorno al metallo determinato dalla presenza dei leganti.
I leganti svolgono però il loro ruolo assorbendo la radiazione luminosa e trasferendo al lantanide l'energia, secondo i meccanismi descritti in seguito.
Inoltre complessi di lantanidi hanno suscitato interesse per le loro possibili applicazioni come emettitori di luce circolarmente polarizzata (CPL) in quanto
mostrano fattori di anisotropia di luminescenza (glum) talvolta dell'ordine di 0,1-0,5 (0 corrisponde all'emissione di un fascio
racemo mentre |2| è il massimo teorico) e perfino di 1,38 nel caso del complesso eterobimetallico CsEu(hfbc)4$.
Recentemente è stato visto che un meccanismo di coupling dinamico in cui i momenti elettrici di transizione indotto sul legante si accoppiano
con il momento magnetico generato dalla transizione sul metallo, può spiegare gli alti valori di glum} osservati per questi sistemi; in un sistema
ottacoordinato di geometria C4 la situazione antiprismatica è quella che fornisce le migliori condizioni per l'instaurarsi di questo tipo di
meccanismo.
La conoscenza della struttura del complesso indagato anche in soluzione diventa dunque necessaria per interpretarne le caratteristiche spettroscopiche;
è possibile conoscere la struttura, o almeno avere qualche indizio sulla inerzia del complesso in soluzione, via NMR: gli shift di pseudocontatto sono contributi anisotropi (eccetto che per il Gd3+ in cui il contributo di pseudocontatto è nullo) e i tempi di rilassamento
dipendono dalla distanza tra il centro paramagnetico ed il nucleo osservato, da tali valori sperimentali, ricavati utilizzando sapientemente le tecniche
che la moderna spettroscopia NMR mette a disposizione, è dunque possibile ottenere le informazioni strutturali necessarie applicando attentamente
i principi e le equazioni che regolano tali fenomeni.
Nel corso di questo lavoro ci siamo occupati nella progettazione e nella sintesi di nuovi leganti da impiegare nella sintesi di nuovi complessi che
presentassero:
-buone proprietà ottiche per garantire emissioni elevate
-una geometria adatta per garantire un valore di glum in accordo con il meccanismo di coupling dinamico.
Dei complessi ottenuti sono state indagate le proprietà ottiche sia in assorbimento (UV-VIS) che in emissione sia le proprietà chiroottiche (ECD, CPL) e
le proprietà strutturali tramite NMR, sintetizzando complessi utilizzando altri lantanidi per verificare la presenza di isostrutturalità lungo la serie
lantanidica o lungo una porzione di essa
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