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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.46.2018.tde-14032018-115520
Document
Author
Full name
Creusa Aparecida Fantin
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2003
Supervisor
Committee
Matos, Jivaldo do Rosario (President)
Abrão, Alcídio
Brito, Hermi Felinto de
Fertonani, Fernando Luis
Osorio, Viktoria Klara Lakatos
Title in Portuguese
Síntese e caracterização dos compostos de adição entre os mono e dicloroacetatos de lantanídeos (III) e a quinolina-N-óxido (QNO)
Keywords in Portuguese
Cloroacetatos
Compostos de adição (Síntese química; Características)
Dicloroacetatos
Lantanídeos
Lantanídios
Química inorgânica
Quinolina-N-Óxido
Abstract in Portuguese
Este trabalho descreve a síntese e caracterização dos compostos de adição obtidos pela reação entre os monocloroacetatos (CA) e dicloroacetatos (DCA) de lantanídeos (III) com a quinolina-N-óxido (QNO), na presença de etanol e ortoformiato de trietila. Os compostos foram obtidos na forma sólida e caracterizados por análise elementar, testes de solubilidade, medidas de condutância eletrolítica, difração de raios X (método do pó), espectros de absorção na região do infravermelho, espectros de absorção na região do visível dos compostos de Nd, espectros de emissão dos compostos de Eu e análise térmica. Os experimentos de análise térmica permitiram estudar o comportamento térmico dos compostos. A associação dos resultados de análise elementar e termogravimétrica permitiu sugerir as seguintes fórmulas mínimas: a) Ln(DCA)3.yQNO.wEtOH onde, y = w = 8/9 para Ln= La; y = w = 1 para Ln= Ce; y = 1 e w =¾ para Ln= Pr, Nd e Sm; y = 1 e w = O para Ln= Eu ao Lu e Y. b) Ln(CA)3.QNO, onde Ln= La ao Ho e Y. Os compostos não são higroscópicos, e possuem coloração bege, em sua grande maioria. São solúveis em DMF, DMSO, HMPA e água, e insolúveis em hexano, ciclohexano, dimetoxipropano, benzeno, clorofórmio, cloreto de metileno, tolueno, acetonitrila e acetona. As medidas de condutância, em solução de DMF, revelaram que os compostos se comportam como não eletrólitos, indicando que os ânions CA e DCA estão coordenados ao íon Ln3+. Os difratogramas de raios X ( método do pó) mostraram que os compostos de adição de dicloroacetatos possuem três séries isomorfas. Os espectros de absorção no infravermelho indicaram que a coordenção da QNO e dos ânions CA e DCA ocorre através do átomo de oxigênio, mas não permitiram evidenciar a coordenção do EtOH nos compostos de adição de dicloroacetatos, porém os resultados de análise térmica confirmaram a presença do etanol para os compostos de La ao Sm. As associações das técnicas auxiliaram na definição da estequiometria e existência das séries isomorfas. Os espectros de absorção dos compostos de Nd mostraram que as interações Nd3+- ligantes são de caráter eletrostático. Baseando-se nas transições 4I9/24G5/2, 2G7/2 foi possível determinar o parâmetro nefelauxético [β = 0,990 (CA) e β = 0,993 (DCA)], o fator de covalência [b1/2 = 0,070 (CA) e b1/2 = 0,0502 (DCA)] e o parâmetro de Sinha [δ = 1,01 (CA) e δ = 0,705 (DCA)]. Os espectros de emissão dos compostos de Eu, registrados a 77 K, sugeriram a simetria C3v para o composto de Eu(CA)3.QNO e C2v para o composto Eu(DCA)3.QNO. As curvas termoanalíticas evidenciaram que o processo de decomposição térmica ocorre em multi-etapas e que o produto final é o respectivo óxido.
Title in English
Synthesis and characterization of the addition compounds between lanthanide mono and dichloroacetates (III) and quinoline-N-oxide (QNO)
Keywords in English
Addition compounds (Chemical synthesis; Characteristics)
Chloroacetates
Dichloroacetates
Inorganic chemistry
Lanthanides
Quinoline-N-Oxide
Abstract in English
This work describes the synthesis and characterization of the addition compounds obtained between lanthanide (III) mono and dichloroacetates with Quinoline-N-oxide (QNO) in the presence of ethanol and triethyl orthoformate. These compounds were obtained in the solid form and characterized by elemental analysis, solubility tests, electrolytic condutance measures, X-ray diffraction (powder method), infrared absorption spectroscopy, visible absorption spectroscopy of the Nd compounds, emission spectroscopy of the Eu compounds and thermal analysis. The thermal analysis experiments allowed studying the thermal behavior of the compounds. The association of the results of elemental analysis and thermogravimetry allowed to suggest the minimum formule: a) Ln(DCA)3.yQNO.wEtOH, where y = w = 8/9 when Ln = La; y = w = 1 when Ln = Ce; y = 1 and w = 3/4 when Ln = Pr, Nd and Sm; y = 1 and w = 0 when Ln = Eu to Lu and Y. b) Ln(CA)3.QNO, where Ln= La -Ho e Y. The compounds are not hygroscopic and are beige coloration. They are soluble in DMF, DMSO, HMPA and water, but they are insoluble in hexane, ciclohexane, dimetoxipropane, benzene, chloroform, methylene chloride, toluene, acetonitrile and acetone. In DMF solution, the conductance measurements revealed that the compouds behave as non-electrolytes, indicating that CA and DCA ions are coordinated to the ion Ln3+. X-ray patterns suggest that the addition compounds of dichloroacetates and monochloroacetates have, respectively, three and four isomorphous series. The infrared spectra indicated that ligand and anions coordination to Ln3+ occurs through the oxygen atom, but they did not confirm the EtOH coordination in the addition compounds of dichloroacetates, however the results of thermal analysis confirmed the alcohol presence in the La to Sm complexes. The techniques association support in stoichiometry definition and isomorphic series. The absorption spectra of the Nd compounds suggest that the Nd3+-ligand interactions are of electrostatic character. Based in the 4I9/24G5/2, 2G5/2 transitions was possible to determine the spectroscopic parameters: nephelauxetic parameter [β = 0,990 (CA) and β = 0,993 (DCA)], covalency factor [bl/2 = 0,070 (CA) and b1/2 = 0,0502 (DCA)] and Sinha's parameter [δ = 1,01 (CA) and δ = 0,705 (DCA)]. The emission spectra of the Eu compounds, at 77 K, suggest that the symmetry for the Eu3+ ions is C3v for Eu(CA)3.QNO and C2v for Eu(DCA)3.QNO. The thermoanalytical curves evidenced that the thermal decomposition process occurs in multi-stages and that the final product is the respective oxide.
 
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Publishing Date
2018-03-14
 
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