Encapsulação de complexos metálicos em Ciclodextrinas : síntese e análise estrutural

Abstract

Neste trabalho prepararam-se vários complexos de európio contendo ligandos 1-naftoil-3,3,3-trifluoro-acetonato e ligandos quelantes. Foi possível determinar a estrutura cristalina dos complexos com 1,10-fenantrolina, 2,2’-bipiridina e 2,2’-bipirimidina. As propriedades de fotoluminescência destes compostos foram medidas, evidenciando uma boa sensibilização do metal pelos ligandos. Os complexos com 1,4-di-(x-tolil)-1,4-diazabutadienos (x=orto, para) também foram preparados, mas os rendimentos de luminescência foram muito baixos, devido à extinção da luminescência provocada pela existência de uma banda de transferência de carga muito forte. Foi feita a inclusão do complexo com água em ciclodextrina-g permetilada e do complexo com 2,2’-bipiridina em ciclodextrina-b, de modo a estudar a influência do tipo de ciclodextrina usada nas propriedades de fotoluminescência. Para facilitar o estudo do comportamento de luminescência dos compostos anteriores, os compostos de gadolínio correspondentes também foram preparados e caracterizados. A estrutura dos oligómeros de ferrocenildimetilsilano, nomeadamente diferrocenil-dimetilsilano (dímero) e de 1,1’-bis(ferrocenil-dimetilsilil)ferroceno (trímero), foi simulada computacionalmente. Os compostos de inclusão destes oligómeros em ciclodextrina-b e g foram preparados e caracterizados por técnicas de estado sólido. Para efeitos de comparação, os correspondentes compostos de inclusão com ferroceno também foram preparados. A partir de resultados das simulações computacionais e de resultados de difracção de raios-X de pós foi possível determinar o modo de empacotamento de alguns dos compostos de inclusão preparados. Assim, o dímero é incluído por uma caixa formada por 2 ciclodextrinas-b, e o trímero é incluído segundo a razão de 1 para 3 em canais formados pela ciclodextrina-g.

In this work several europium complexes containing 1-naphthoyl-3,3,3-trifluoroacetonate and chelating ligands were prepared. The cristalline structures of the 1,10-phenanthroline, 2,2’-bipyridine and 2-2’-bipyrimidine complexes were determined. The photoluminescence properties of these compounds were measured, revealing a good metal sensitization by the ligands. The complexes with 1,4-di-(x-tolyl)-1,4-diazabutadienes (x=ortho, para) were also prepared, but the luminescence yields were very low, due to the luminescence quenching which was induced by a strong ligand-to-metal charge transfer. The inclusion of the water complex in permethylated γ-cyclodextrin (γ-CD) and the 2,2’-bipyridine complex in β-cyclodextrin (β-CD) allowed the influence of the type of cyclodextrin on the photoluminescence properties to be studied. To further understand the luminescence behaviour of the previous compounds, the gadolinium analogues were prepared and characterised. The structures of ferrocenyldimethylsilane oligomers, namely diferrocenyldimethylsilane (dimer) and 1,1’-bis(ferrocenyl-dimethylsilyl)ferrocene (trimer), were studied by computer simulation. The inclusion compounds of these oligomers in β- and γ-cyclodextrin were prepared and characterised by solid state techniques. For comparison, the corresponding inclusion compounds with ferrocene were also prepared. The results from computer simulations and from powder X-ray diffraction data allowed the packing modes determination of some of the prepared inclusion compounds to be determined. Thus, the dimer is included in a box formed by 2 β-CD molecules, and the trimer is included in a 1-to-3 ratio in the channels formed by the γ-CD molecules.