ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ И ПЕРЕДАЧА ЭНЕРГИИ В КОМПЛЕКСАХ ЕВРОПИЯ И ТЕРБИЯ С 2-ЗАМЕЩЕННЫМИ ЦИКЛОАЛКАНОНАМИ И ПРОИЗВОДНЫМИ 1,10-ФЕНАНТРОЛИНА
К.П. Журавлев, В.А. Кудряшова, В.И. Царюк 
Институт радиотехники и электроники
 им. В.А Котельникова РАН 
 г. Фрязино, Московской обл., Россия
kpz225@mail.ru

С помощью люминесцентной спектроскопии исследована серия новых соединений лантанидов с шестью 2-замещенными циклоалканонами  (CA) состава Ln(CA)3·Phn и Ln(CA)3·Bpy. Ln = Eu, Gd, Tb. CA = 2-ацетилциклогексанон (AcCHex), 2-ацетилциклопентанон, 2-ацетилбутиролактон, 2-изобутирилциклогексанон, 2-бензоилциклогексанон, 2-ацетилтетралон; Phn = 1,10-фенантролин (Phen) и его четыре метил- и фенил- производных; Bpy = 2,2’-бипиридин. Синтезированы также трис Ln(CA)3·2H2O и тетракис LnNa(CA)4 соединения. 
Изучено строение центров люминесценции Eu3+, оценена эффективность люминесценции соединений европия и тербия, измерены времена жизни состояний 5D0 (Eu3+) и 5D4 (Tb3+) при 77 и 295 К. Исследование кинетики фосфоресценции соединений гадолиния в условиях затухания сигнала во временной шкале 0.008 - 8 мс позволило определить энергии триплетных состояний двух неэквивалентных лигандов. Обсуждаются процессы передачи энергии в CA комплексах европия и тербия. Продемонстрирована связь эффективности люминесценции с положением триплетных состояний лигандов. 
В комплексах Ln(AcCHex)3·Phn энергия возбуждения, поглощенная лигандами, передается на наиболее низкоэнергетическое триплетное состояние Phn и затем на ион Ln3+. В других соединениях Ln(CA)3·Phen передача энергии на ион Ln3+ осуществляется через наиболее низкое триплетное состояние CA, расположенное ниже триплета Phen. Основным механизмом уменьшения эффективности люминесценции циклоалканонатов тербия при комнатной температуре является обратная передача энергии с состояния 5D4(Tb3+) на наиболее низкие триплетные состояния обоих лигандов соединения. Зависимости эффективности люминесценции и времени жизни 5D4 состояния иона Tb3+ от температуры являются  согласованными. Получены предварительные данные по фотохимической устойчивости циклоалканонатов лантанидов. Продемонстрирована корреляция фотоустойчивости соединений с донорно-акцепторными свойствами лигандов и прочностью связи Ln-O. Продемонстрировано сходство строения и фотофизических характеристик 2-замещенных циклоалканонатов лантанидов, имеющих олигометиленовую цепочку в лиганде, и классических β-дикетонатов без такой цепочки. Найдено, что присутствие цепочки может привести к понижению энергии наиболее низкого триплетного состояния CA лиганда.

Спектр люминесценции 2-изобутирилциклогексаноната европия Eu(iButCHex)3·Phen при 77 K.

.