Σύνθεση και χαρακτηρισμός συμπλόκων AI(III), Ga(III) και In(III) με υποκαταστάτες που διαθέτουν N- και O-ηλεκτρονιοδότες

Abstract

At this PhD thesis we report the synthesis and study of AlIII , GaIII and InIII complexes with Ν- and Ο- electron donors. Our interest in those ligands relies to the photophysical properties that their complexes of AlIII, GaIII and InIII have shown as leading materials in technological applications, such as metal-organic light emitting diodes. Our goal was the synthesis, the structural characterization, the spectroscopic study and the study of photophysical properties in solid state of new complexes with ligands such as quinaldic acid (Hqa), picolinic acid (picH), N-Benzoyl-N-phenylhydroxylamine (BPHAH), N-salicylidene-o-aminophenol (saphH2), Schiff bases (L1, L2) based on 2- aminophenol and isophthalaldehyde. Fourteen complexes were isolated, thirteen of which were structurally characterized, there are the following: [Al2(OH)2(qa)4]·2H2O [1], [Ga(qa)2(H2O)2]NO3 [2], [In(qa)2(NO3)(H2O)] [3], [Al(BPHA)3] [4], [Ga(BPHA)3] [5], [Al2(BPHA)4(MeO)2]∙MeOH [6], [Ga2(BPHA)4(MeO)2]∙MeOH [7], [In2(BPHA)4(EtO)2]∙EtOH [8], [Al(BPHA)(saph)(MeOΗ)]∙0.5MeOH [9], [Ga(BPHA)(saph)(MeOΗ)]∙0.5MeOH [10], [Ga2(L1)2]∙4DMF [12], [Ga2(L2)2]∙4DMF [14], [Ga(pic)3]∙H2O [15]. Eight of the fifteen complexes that were synthesized [1-3], [9-14] displayed ligand-based photoluminescence in the solid-state in the visible region.

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή προχωρήσαμε στη σύνθεση και μελέτη σύμπλοκων ενώσεων AlIII, GaIII και InIII με υποκαταστάτες που διαθέτουν άτομα Ν- και Ο- ως ηλεκτρονιοδότες. Το ενδιαφέρον μας για αυτούς τους υποκαταστάτες προέρχεται από τις φωτοφυσικές ιδιότητες που συνήθως παρουσιάζουν τα αντίστοιχα σύμπλοκα των AlIII, GaIII και InIII με καλές αποδόσεις φωτοφωταύγειας και την ενδεχόμενη χρήση τους σε τεχνολογικές εφαρμογές, όπως οι μεταλλο-οργανικές δίοδοι εκπομπής φωτός. Στόχος μας ήταν η σύνθεση, η απομόνωση σε κρυσταλλική μορφή, ο χαρακτηρισμός και η μελέτη φωτοφυσικών ιδιοτήτων σε στερεά κατάσταση νέων συμπλόκων με υποκαταστάτες που διαθέτουν άτομα Ν- και Ο- ως ηλεκτρονιοδότες όπως το κιναλδινικό οξύ (Hqa), το πικολινικό οξύ (picH), η Ν-βενζοϋλο-Ν-φαινυλυδροξυλαμίνη (BPHAH), η N-σαλικυλιδενο-ο-αμινοφαινόλη (saphH2) και δύο βάσεις του Schiff (L1, L2) που παρασκευάσαμε βασισμένες στην 2-αμινοφαινόλη και παράγωγα της ισοφθαλδεΰδης. Καταφέραμε να συνθέσουμε και να μελετήσουμε δεκατέσσερεις νέες σύμπλοκες ενώσεις από τις οποίες οι δεκατρείς χαρακτηρίστηκαν με κρυσταλλογραφία ακτίνων X, αυτές είναι οι εξής: [Al2(OH)2(qa)4]· 2H2O [1], [Ga(qa)2(H2O)2]NO3 [2], [In(qa)2(NO3)(H2O)] [3], [Al(BPHA)3] [4], [Ga(BPHA)3] [5], [Al2(BPHA)4(MeO)2]∙MeOH [6], [Ga2(BPHA)4(MeO)2]∙MeOH [7], [In2(BPHA)4(EtO)2]∙EtOH [8], [Al(BPHA)(saph)(MeOΗ)]∙0.5MeOH [9], [Ga(BPHA)(saph)(MeOΗ)]∙0.5MeOH [10], [Ga2(L1)2]∙4DMF [12], [Ga2(L2)2]∙4DMF [14], [Ga(pic)3]∙H2O [15]. Οκτώ από τα δεκαπέντε σύμπλοκα που συντέθηκαν [1-3], [9-14] παρουσίασαν μοριακό φθορισμό στην ορατή περιοχή φωτός.