Синтез, характеристика та фотофізичне дослідження комплексів 4,4’-діаміно-2,2’-стилбендісульфонату з йонами лантаніду

1
Chemistry Institute, Federal Institute of Rio Grande do Norte
2
Department of Chemistry, Federal University of Technology of Paraná
3
Chemistry Institute, Federal University of Bahia

Одержано комплекс 4,4’-діаміно-2,2’-стилбендісульфонової кислоти (DSD) з йонами тривалентного лантаніду Eu3+ і Tb3+ у співвідношенні 3:1 (DSD:Ln). Комплекси у вигляді порошку мають чорний (Eu3+) і коричневий (Tb3+) кольори. За допомогою комплексометричного титрування та елементного аналізу CHN визначено загальну формулу комплексів: Eu(C14H12N2SO3SO3H)3∙3H2O та Tb(C14H12N2SO3SO3H)2(CF3SO3)∙3H2O. Зсув смуги DSD при 330 нм до більшої величини в інфрачервоних спектрах комплексів та зникнення смуг при 2921 та 2623 см-1 свідчать про утворення комплексів з йонами Eu3+ і Tb3+. За допомогою теплового аналізу визначено, що DSD є термостабільним до 573 К, а розклад комплексів вказує на другу та третю втрату маси для йонів Eu3+ і Tb3+, відповідно. За результатами люмінесцентного аналізу визначено, що комплекси не забезпечують випромінювання з лантаноїдної частини у видимій області, що може бути пов'язано з триплетними станами ліганду, які, ймовірно, мають меншу енергію, ніж емісійний стан йонів Eu3+ (5D0) and Tb3+ (5D4).

[1] Malta, O.L.; Legendziewicz, J.; Huskowska, E.; Turowska-Tyrk, I.; Albuquerque, R.Q.; de Mello Donega, C.; M.R., E Silva, F.R.G. Experimental and Theoretical Study of Ligand Field, 4f–4f Intensities and Emission Quantum Yield in the Compound Eu(bpyO2)4(ClO4)3. J. Alloy. Compd. 2001, 324, 654-660. https://doi.org/10.1016/S0925-8388(01)01027-1 
[2] Bayer, E.; Rossner, W.; Grabmaier, B.; Alcalá, R.; Blasse, G. Time-Resolved Emission Spectroscopy of Pr3+ in a Fluoride Glass. Chem. Phys. Lett. 1993, 216, 228-230. https://doi.org/10.1016/0009-2614(93)E1250-K
[3] Wong-Wah-Chung, P.; Mailhot, G.; Bolte, M. 4,4′-Diaminostilbene-2,2′-disulfonate (DSD) Behaviour: Under Irradiation in Water.: Decrease of its Activity as a Fluorescent Whitening Agent. J. Photochem. Photobiol. A 2001, 138, 275-280. https://doi.org/10.1016/S1010-6030(00)00400-7 
[4] Jiménez, M.M.; Pelletier, J.; Bobin, M.F.; Martini, M.C. Influence of Encapsulation on the In Vitro Percutaneous Absorption of Octyl Methoxycinnamate. Int. J. Pharm. 2004, 272, 45-55. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2003.11.029
[5] Tampucci, S.; Burgalassi, S.; Chetoni, P.; Monti, D. Cutaneous Permeation and Penetration of Sunscreens: Formulation Strategies and In Vitro Methods. Cosmetics 2018, 5, 1. https://doi.org/10.3390/cosmetics5010001
[6] El-Toni, A.M.; Yin, S.; Sato, T. Silica Coating and Photochemical Properties of Layered Double Hydroxide/4,4’-diaminostilbene–2,2’-disulfonic Acid Nanocomposite. J. Colloid Interf. Sci. 2006, 293, 449-454. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2005.06.057
[7] Diffey, B.L. Solar Ultraviolet Radiation Effects on Biological Systems. Phys. Med. Biol. 1991, 36, 299. https://doi.org/10.1088/0031-9155/36/3/001
[8] Cursino, A.C.T.; Gardolinski, J.E.F.C.; Wypych, F. Intercalation of Anionic Organic Ultraviolet Ray Absorbers into Layered Zinc Hydroxide Nitrate. J. Colloid Interf. Sci. 2010, 347, 49-55. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2010.03.007
[9] Cursino, A.C.N.; Mangrich, A.C.; da Costa Gardolinski, J.E.; Mattoso, N.; Wypych, F. Effect of Confinement of Anionic Organic Ultraviolet Ray Absorbers into Two-Dimensional Zinc Hydroxide Nitrate Galleries. J. Braz. Chem. Soc. 2011, 22, 1183. https://doi.org/10.1590/S0103-50532011000600026
[10] Cosoveanu, V.; Danciu, V.; Cimpan, G.; Martre, A.-M.; Mousset, G.; Gocan, S. Determination of 4,4′-Diaminostilbene-2,2′-disulfonic Acid by Thin-Layer Chromatography and Densitometry. J. Chromatogr. A 1996, 727, 324-329. https://doi.org/10.1016/0021-9673(95)01097-1
[11] Silverstein, R.M.; Webster, F.X.; Kiemle, D. Identificação Espectrométrica de Compostos Orgânicos; 7 edn., LTC., S.A., Rio de Janeiro, 2005.
[12] Ye, X.; Bai, H.; Ho, W.S.W. Synthesis and Characterization of New Sulfonated Polyimides as Proton-Exchange Membranes for Fuel Cells. J. Membrane Sci. 2006, 279, 570-577. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2005.12.049
[13] Melo, D.M.D.A.; da Silva, H.E.B.; Zinner, L.B.; De Oliveira, Ó.A. Kinetic Study of the Coordination Compounds [M(DMA)3(H2O)6](CF3SO3)3, where M=Ce3+, Tb3+ and Lu3+. J. Alloy.Compd. 1998, 275-277, 801-805. https://doi.org/10.1016/S0925-8388(98)00445-9
[14] Santos, B.S.; de Mello Donega, C.; de Sá, G.F. Photophysical Properties of Eu3+, Gd3+ and Tb3+ Complexes with 2-Hydroxy-2,4,6-cycloheptatrien-1-one. J. Lumin. 1997, 72-74, 535-537. https://doi.org/10.1016/S0022-2313(96)00379-1
[15] Waldeck, D.H. Photoisomerization Dynamics of Stilbenes. Chem. Rev. 1991, 91, 415-436. https://doi.org/10.1021/cr00003a007
[16] Strashnikova, N.; Papper, V.; Parkhomyuk, P.; Likhtenshtein, G.I.; Ratner, V.; Marks, R. Local Medium Effects in the Photochemical Behavior of Substituted Stilbenes Immobilized on Quartz Surfaces. J. Photochem. Photobiol. A 1999, 122, 133-142. https://doi.org/10.1016/S1010-6030(99)00009-X