Lanthanide(III) Complexes Based on Tris(2-pyridyl)phosphine Oxide: First Examples

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A series of mononuclear complexes [Ln(Py3PO)2(NO3)3] · 1.5Me2CO (Ln = Sm, Eu, Gd, Tb, Dy) and [Ln(Py3PO)(TTA)3] (Ln = Eu, Tb; TTA‒ is thenoyltrifluoroacetonate ion) based on tris(2-pyridyl) phosphine oxide (Py3PO) is synthesized and studied. In the synthesized compounds, Py3PO acts as the N,O-chelate ligand resulting in the formation of coordination polyhedra N2O8 and NO7 of the Ln atom in complexes [Ln(Py3PO)2(NO3)3] · 1.5Me2CO and [Ln(Py3PO)(TTA)3], respectively. The complexes of Sm3+, Eu3+, Tb3+ and Dy3+ ions exhibit lanthanide-centered photoluminescence in the solid phase at 300 K. The energy of the T1 triplet level of Py3PO is determined to be 21 900 cm‒1 from the ligand-centered phosphorescence spectrum of the Gd(III) complex at 77 K. Among the complexes with the NO3‒ ions, Py3PO exhibits the highest sensibilizing ability toward Tb3+, whereas the ligand environment in the complexes with the TTA‒ ions most efficiently sensibilizes the Eu3+ ion luminescence.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Yu. A. Bryleva

Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: bryleva@niic.nsc.ru
Russian Federation, Novosibirsk

L. A. Glinskaya

Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: bryleva@niic.nsc.ru
Russian Federation, Novosibirsk

K. M. Yzhikova

Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: bryleva@niic.nsc.ru
Russian Federation, Novosibirsk

A. V. Artemyev

Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: bryleva@niic.nsc.ru
Russian Federation, Novosibirsk

M. I. Rakhmanova

Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: bryleva@niic.nsc.ru
Russian Federation, Novosibirsk

A. Yu. Baranov

Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: bryleva@niic.nsc.ru
Russian Federation, Novosibirsk

References

  1. Nehra K., Dalal A., Hooda A. et al. // J. Mol. Struct. 2022. V. 1249. P. 131531. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2021.131531
  2. Bao G. // J. Lumin. 2020. V. 228. P. 117622. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2020.117622
  3. Ilichev V.A., Rogozhin A.F., Rumyantcev R.V. et al. // Inorg. Chem. 2023. V. 62. P. 12625. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.3c01349
  4. Hasegawa M., Ohmagari H., Tanaka H., Machida K. // J. Photochem. Photobiol. C. 2022. V. 50. P. 100484. https://doi.org/10.1016/j.jphotochemrev.2022.100484
  5. Li P., Li H. // Coord. Chem. Rev. 2021. V. 441. P. 213988. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2021.213988
  6. Bao G., Wen S., Lin G. et al. // Coord. Chem. Rev. 2021. V. 429. P. 213642. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2020.213642
  7. Bodman S.E., Butler S.J. // Chem. Sci. 2021. V. 12. P. 2716. https://doi.org/10.1039/D0SC05419D
  8. Parker D., Fradgley J.D., Wong K.-L. // Chem. Soc. Rev. 2021. V. 50. P. 8193. https://doi.org/10.1039/D1CS00310K
  9. Singh A.K. // Coord. Chem. Rev. 2022. V. 455. P. 214365. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2021.214365
  10. Hasegawa Y., Kitagawa Y. // J. Photochem. Photobiol. C. 2022. V. 51. P. 100485. https://doi.org/10.1016/j.jphotochemrev.2022.100485
  11. Xu L., Hao Y., Yang X. et al. // Chem. Eur. J. 2021. V. 27. P. 10717. https://doi.org/10.1002/chem.202101224
  12. Miyazaki S., Miyata K., Sakamoto H. et al. // J. Phys. Chem. A. 2020. V. 124. P. 6601. https://doi.org/10.1021/acs.jpca.0c02224
  13. Rogozhin A.F., Silantyeva L.I., Yablonskiy A.N. et al. // Opt. Mater. 2021. V. 118. P. 111241. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2021.111241
  14. Kitagawa Y., Naito A., Fushimi K., Hasegawa Y. // Chem. Eur. J. 2021. V. 27. P. 2279. https://doi.org/10.1002/chem.202004485
  15. Vats B.G., Kannan S., Kumar M., Drew M.G.B. // ChemistrySelect. 2017. V. 2. P. 3683. https://doi.org/10.1002/slct.201700437
  16. Charbonnière L.J., Ziessel R., Montalti M. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2002. V. 124. P. 7779. https://doi.org/10.1021/ja0200847
  17. Bryleva Y.A., Komarov V.Yu., Glinskaya L.A. et al. // New J. Chem. 2023. V. 47. P. 10446. https://doi.org/10.1039/D3NJ01119D
  18. Bryleva Y.A., Artem’ev A.V., Glinskaya L.A. et al. // New J. Chem. 2021. V. 45. P. 13869. https://doi.org/10.1039/D1NJ02441H
  19. Bryleva Yu.A., Artem’ev A.V., Glinskaya L.A. et al. // J. Struct. Chem. 2021. V. 62. P. 265. https://doi.org/10.1134/S0022476621020116
  20. Charles R.G., Ohlmann R.C. // J. Inorg. Nucl. Chem. 1965. V. 27. P. 255. https://doi.org/10.1016/0022-1902(65)80222-6
  21. Tikhonova V.D., Fadeeva V.P., Nikulicheva O.N. et al. // Chem. Sustain. Dev. 2022. V. 30. P. 640. https://doi.org/10.15372/CSD2022427
  22. APEX2 (version 2.0), Bruker Advanced X-ray Solutions. Madison (WI, USA): Bruker AXS Inc., 2000‒2012.
  23. Sheldrick G.M. // Acta Crystallogr. A. 2015. V. 71. P. 3. https://doi.org/10.1107/S2053273314026370
  24. Sheldrick G.M. // Acta Crystallogr. C. 2015. V. 71. P. 3. https://doi.org/10.1107/S2053229614024218
  25. Dolomanov O.V., Bourhis L.J., Gildea R.J. et al. // J. Appl. Crystallogr. 2009. V. 42. P. 339. https://doi.org/10.1107/S0021889808042726
  26. Ferraro J.R. // J. Mol. Spectrosc. 1960. V. 4. P. 99. https://doi.org/10.1016/0022-2852(60)90071-0
  27. Nakamoto K. // Handbook of Vibrational Spectroscopy. John Wiley & Sons, Ltd., 2006. https://doi.org/10.1002/0470027320.s4104
  28. Hudson R.L., Gerakines P.A., Ferrante R.F. // Spectrochim. Acta. A. 2018. V. 193. P. 33. https://doi.org/10.1016/j.saa.2017.11.055
  29. Gupta K., Patra A.K. // Eur. J. Inorg. Chem. 2018. V. 2018. P. 1882. https://doi.org/10.1002/ejic.201701495
  30. Xu C.-J., Li B.-G., Wan J.-T., Bu Z.-Y. // Spectrochim. Acta. A. 2011. V. 82. P. 159. https://doi.org/10.1016/j.saa.2011.07.027
  31. Deacon G.B., Green J.H.S. // Spectrochim. Acta. A. 1968. V. 24. P. 845. https://doi.org/10.1016/0584-8539(68)80183-7
  32. Wen H.-R., Hu J.-J., Yang K. et al. // Inorg. Chem. 2020. V. 59. P. 2811. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.9b03164
  33. Nehra K., Dalal A., Hooda A. et al. // Inorg. Chim. Acta. 2022. V. 539. P. 121007. https://doi.org/10.1016/j.ica.2022.121007
  34. Kai J., Parra D.F., Brito H.F. // J. Mater. Chem. 2008. V. 18. P. 4549. https://doi.org/10.1039/B808080A
  35. Biju S., Reddy M.L.P., Cowley A.H., Vasudevan K.V. // Cryst. Growth Des. 2009. V. 9. P. 3562. https://doi.org/10.1021/cg900304g
  36. Werts M.H.V., Jukes R.T.F., Verhoeven J.W. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2002. V. 4. P. 1542. https://doi.org/10.1039/B107770H
  37. Latva M., Takalo H., Mukkala V.-M. et al. // J. Lumin. 1997. V. 75. P. 149. https://doi.org/10.1016/S0022-2313(97)00113-0
  38. Murov S.L., Carmichael I., Hug G.L. Handbook of Photochemistry. New York Basel: Marcel Dekker, Inc., 1993.
  39. Lyubov D.M., Mahrova T.V., Cherkasov A.V. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2023. V. 26. P. e202300292 https://doi.org/10.1002/ejic.202300292.
  40. Tsaryuk V.I., Zhuravlev K.P., Szostak R., Vologzhanina A.V. // J. Struct. Chem. 2020. V. 61. P. 1026. https://doi.org/10.1134/S0022476620070045
  41. Li Y., Yu C., Wang Y. et al. // Polyhedron. 2023. V. 246. P. 116666. https://doi.org/10.1016/j.poly.2023.116666
  42. Kudyakova Y.S., Slepukhin P.A., Valova M.S. et al. // J. Mol. Struct. 2021. V. 1226. P. 129331. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2020.129331
  43. Ivanova E.A., Smirnova K.S., Pozdnyakov I.P. et al. // Inorg. Chim. Acta. 2023. V. 557. P. 121697. https://doi.org/10.1016/j.ica.2023.121697
  44. Gusev A., Kiskin M., Lutsenko I. et al. // J. Lumin. 2021. V. 238. P. 118305. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2021.118305
  45. Lima G.B.V., Bueno J.C., Silva A.F. et al. // J. Lumin. 2020. V. 219. P. 116884. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2019.116884

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. TG, DTA and DTG curves for complex I

Download (102KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Molecular structures of complexes II (a) and VI (b). H atoms are not given. Thermal ellipsoids are shown at the level of 40% probability

Download (589KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Projection of crystal structure II onto the (010) plane illustrating short contacts (shown as dashed lines). H atoms are not shown

Download (429KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Projection of the crystal structure of VI on the plane (100) illustrating the short contacts between the molecules of the complex (shown in dashed lines)

Download (593KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Normalised FL excitation (dashed line) and emission (continuous line) spectra of complexes I, II, IV, V (a) and VI, VII (b) in the solid phase at 300 K with the designation of f-f transitions in Ln3+ ions

Download (269KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Phosphorescence spectrum of complex III in the solid phase at 77 K

Download (82KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».