ИСТИНА

Координационные соединения (далее КС) лантанидов перспективны для использования в качестве люминофоров в таких областях как биовизуализация и OLED (Organic Light-Emitting Diode) из-за своих уникальных люминесцентных свойств. Наличие высокого квантового выхода является общим требованием к люминесцентному материалу, однако существуют также требования к физико-химическим свойствам вещества, которые зависят от применения. Например, для биовизуализации необходима высокая растворимость в биоинертных растворителях, высокое поглощение органического лиганда и нетоксичность, а для OLED – высокая подвижность носителей заряда. Исходя из анализа литературных данных [1] мы предположили, что КС лантанидов с анионами гетероароматических карбоксильных кислот будут обладать необходимыми характеристиками. В качестве таких кислот были выбраны бензофуран-2-карбоновая (H(bfc)), бензоксазол-2-карбоновая (H(boz)), бензотиазол-2-карбоновая (H(btz)) и 1-нафтотиазол-2-карбоновая (H(ntz)) кислоты (Рис. 1), отличающиеся природой и количеством гетероатомов в своем составе. Таким образом, целью настоящей работы стал синтез КС лантанидов с анионами вышеперечисленных кислот и их тестирование в качестве люминесцентных материалов. Из всех описанных в литературе были выбраны, апробированы и улучшены методики синтеза выбранных гетероароматических кислот. Также, поскольку кислоты H(boz) и H(btz) имеют склонность к декарбоксилированию в водном растворе, их выделяли в виде солей. Соответственно, для получения КС лантанидов в растворе были использованы реакции нейтрализации (1) и обмена (2): Eu(OH)3(свеж.) + 3H(L) → Eu(L)3•3H2O (L = bfc-, ntz-) (1) Eu(Cl)3 + 3K(L) → Eu(L)3•3H2O↓+3KCl (L = boz-, btz-) (2) Все КС европия оказались хорошо растворимы в органических растворителях и достаточно растворимы в воде (вплоть до 2 г/л), а также обладают значительным поглощением из-за высокого поглощения кислот (до ε=15000 л/(моль•см)), анионы которых эффективно сенсибилизируют люминесценцию европия. Это позволило успешно применить их в биовизуализации [2] и OLED. Проведенные исследования показали, что полученные КС не обладают токсичностью и обладают подвижностью носителей заряда. 1. V. V. Utochnikova and N. P. Kuzmina. Photoluminescence of lanthanide aromatic carboxylates. Russian Journal of Coordination Chemistry/ Koordinatsionnaya Khimiya, 42(10):640–656, 2016. 2. Utochnikova, V. V., Koshelev, D. S., Medvedko, A. V., Kalyakina, A. S., Bushmarinov, I. S., Grishko, A. Y., Vatsadze, S. Z. (2017). Europium 2-benzofuranoate: Synthesis and use for bioimaging. Optical Materials, 74, 191–196. https://doi.org/10.1016/J.OPTMAT.2017.05.038