Введение к работе
Актуальность темы.
Исследование люминесценции р-дикетонатов лантаноидов (Ln3+) является актуальной задачей поскольку они широко используются в качестве светотранс-формирующих материалов н люминесцентных меток, а также для флуориметри-ческого анализа ионов лантаноидов. Одним из основных путей увеличения эффективности люминесценции Ln + является удаление из его внутренней координационной сферы молекулярных групп, обладающих высокоэнергетнческими колебаниями. Так, известно, что молекулы воды и ОН-группы эффективно тушат люминесценцию Ln + в полярных растворителях. В то же время, исследований влияния воды на люминесценцию Р-дикетонатов Ln + в неполярных органических растворителях не проводилось.
(1-Днкетонаты LnJ+ являются удобными модельными соединениями при изучении взаимодействия возбужденных органических молекул с координационными соединениями металлов. С середины 60-х годов широко исследовался перенос энергии от триплетного донора к Р-дикетонатам Ln3*, в то время как перенос энергии от синглетного донора не изучался.
Люминесценция Р-дикетонатов Ln3+ может быть сенсибилизирована при переносе энергии от возбужденной органической молекулы, образовавшейся в результате химической реакции. Р-Дикетонаты Еи3+ и ТЬ3+, имеющие высокий квантовый выход люмииесценаии, широко применяются в качестве активаторов хемилюміїнеспсншш. В то же время, ХЛ ионов, обладающих слабой видимой и ПК люминесценцией в растворах, таких как Nd3", YbJ+, PrJ*" не изучена.
Настоящая работа является частью исследований, проводимых в ИОХ УНЦ РАН по теме: "Хемилюминесценция энергетически сопряженных и кванто-ю-цепных реакций; каталитические регенеративные и еннергетические процес-:ы активирования", номер Государственной регистрации 01.96.0001047. Работа іьтолпялась при поддержке РФФИ (проект 96-03-33871 и 99-03-32140, Ведущие научные школы" - проект 00-15-97323). Автор благодарит фонд Соро-а за финансовую поддержку (гранты s857, s97-62, а99-408). Цель работы. В задачи диссертационной работы входит:
исследование влияния воды на фотолюминесценцию р-дикетонатов Ей *, ТЬ +,
SmJ+, Dy " NdJi, YbJ" в органических растворителях;
исследование хе.иилюлішіесіїсіїцші р-дпксгонатов Yb", Nd'*, IV, возбуждаемой в реакции распада диоксетана;
изучение методом хе.шшоминесценцпи процессов переноса энергии от кетона на уровни лиганда р-днкетонатов LnJ+;
исследование влияние воды на хемилгомипесценцшо Р-днкетонатов EuJ\ Tb+, Sm3*, Dy3* NdJ+, \Ь'" при распаде 1,2-дпоксетана.
Научная новизна.
Обнаружено, что в неполярных растворителях концентрационное тушение Р-дикетонатов Ln3+ обусловлено образованием димеров.
Показано, что присутствие воды в толуоле или ацетонитриле увеличивает квантовый выход и время жизни люминесценции Р-дикетоиатов Eu3+, ТЬ +, Sm3+.
Показано, что ИК и видимая хемнлюмннесцеїшпя Р-днкетонатов Рг3т, возбуждаемая в реакции распада диоксетана, наблюдается со сравнимой эффективностью с трех возбужденных уровней нона PrJ+.
*, Исследована ИК хемплюмпмссцснция Р-днкетонатов Yb"*, NdJ" при распаде диоксетана и рассмотрены механизмы хемивозбуждення LnJT в системе ди-оксстан - Р-дпкетонат LnJ+.
* Методом хемилюмннеецсшшн изучен перенос энергии от синглетпого со
стояния кетона (адамаитанона) на спнглетцые уровни лиганда р-днкетонатов
lV+.
Практическое значение работі>і.
Результаты, полученные в данной работе, важны для понимания фактором определяющих люминесцентные характеристики р-дикстонатов Lir" и процессов переноса энергии от органических молекул к Р-дпкеюпатам Liv*. а также процессов хемивозбуждення и катализа в реакциях комплексов лантаноидов с пероксидами.
Апробация работы. Материалы вошедшие в диссертационную работ) докладывались и обсуждались на X международной конференция но химии органических и элементоорганичеекпх перокендов (Москва, 15-18 июня 1998 года) 10-th international symposium on biolumincscence and chemilumincscence (Bologna Italy, September 4-8, 1998); XIX Всероссийском Чугаевеком совещании по химш комплексных соединении (Иваново, 21-25 июня 1999 года).
Публикации. Основные научные результаты диссертации изложены в ! статьях, и в тезисах 3 докладов.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора (глава 1), экспериментальной части (глава 2), обсуждения результатов (главы 3 - 6), выводов и списка цитируемой литературы (179 наименований). Её' содержание изложено на 116 страницах машинописного текста, включая 44 рисунка и 12 таблиц.