Синтез і спектральні дослідження аніонних NaLnL4 та нейтральних різнолігандних (LnL3phen, LnL3bipy) комплексів лантаноїдів (ІІІ) на основі O,O′-диметил-N-(3-нітробензоїл)амідофосфату

Борисенко, Є., Горнійчук, С., Труш, В., Каряка, Н., & Амірханов, В. (2025). Синтез і спектральні дослідження аніонних NaLnL4 та нейтральних різнолігандних (LnL3phen, LnL3bipy) комплексів лантаноїдів (ІІІ) на основі O,O′-диметил-N-(3-нітробензоїл)амідофосфату. Вісник київського національного університету імені Тараса Шевченка. Хімія, 1 (60), 39-45. https://doi.org/10.17721/1728-2209.2025.1(60).6

Вступ. Комплекси лантаноїдів (Ln3) відіграють важливу роль у розвитку передових технологій завдяки своїм унікальним фотофізичним властивостям, що обумовлює постійне розширення сфер їх застосування, починаючи від складників функціональних метал-органічних каркасів (MOFs) для сенсорної техніки та каталізу і компонентів гібридних матеріалів для оптоелектроніки, до високочутливих люмінесцентних термометрів, які дозволяють вимірювати температуру в мікро- та нанодіапазонах. Для посилення ефективності люмінофорних матеріалів використовують комплекси Ln3+ з лігандами-«антенами». Серед перспективних комплексів такого типу можна виділити комплекси Ln3+ на основі карбациламідофосфатів (КАФ-лігандів), оскільки наявність в їх структурі P=O та C=O донорних груп забезпечує високу спорідненість до іонів Ln³⁺ з можливістю реалізації хелатної координації через атоми оксигену з утворенням стабільних шестичленних металоциклів.

Метою даної роботи було дослідження можливості утворення моно- та гетеро-лігандних комплексів лантаноїдів з O,O′-диметил-N-(3-нітробензоїл)амідофосфатом, а також вивчення та порівняння їх властивостей.

Методи. Синтез координаційних сполук проводився з використанням стандартних методик, які базуються на обмінній реакції між нітратами лантаноїдів та натрієвою сіллю ліганду у неводних розчинах. Для дослідження складу і будови синтезованих комплексів використовувалися методи інфрачервоної, електронної, 1Н та 31P ЯМР спектроскопії.

Результати. На основі результатів дослідження методом ІЧ спектроскопії встановлено, що КАФ-ліганд координується до йону лантаноїду в депротонованому стані бідентатно-хелатно через атоми оксигену карбонільної та фосфорильної груп. На підставі даних 1Н ЯМР спектроскопії комплексів лантану підтверджено входження КАФ ліганду до складу координаційної сфери у депротонованому стані, а також доведено, що співвідношення КАФ та додаткових лігандів у складі нейтральних комплексів відповідає запропонованому (3:1). Аналіз електронних спектрів комплексів Nd3+ в області переходу 4I9/2→4G5/2, 2G7/2 підтверджує реалізацію координаційного числа центрального іона 8.

Висновки. Синтезовано нові координаційні сполуки лантаноїдів (ІІІ) складу: Na[LnL4], LnL3phen, LnL3bipy, де Ln = La, Nd, Eu, Tb, Er; HL – O,O′-диметил-N-(3-нітробензоїл)амідофосфат; phen – 1,10-фенантролін; bipy – α,α'-біпіридин. На основі ІЧ-, електронної, 31P ЯМР- та 1Н ЯМР-спектроскопій зроблено висновок про бідентатну координацію лігандів центральним атомом металу з реалізацією КЧ центрального іона 8.