Los ligandos de la familia de los monopirazoles que se estudian mediante esta primera metodología aparecen representados en la Figura 34.
Figura 34.- Ligandos monopirazólicos estudiados mediante la complejación con triflatos
En el caso del compuesto 9, su espectro de ultravioleta no muestra variaciones significativas con respecto a los de los complejos de Eu(III) y Tb(III) obtenidos, esto podría ser debido a que la coordinación no varía de modo significativo la naturaleza electrónica del ligando, aunque también podría indicar que no hay formación significativa del complejo en solución. Los espectros de emisión son los característicos para Eu(III) y Tb(III), sin embargo, los espectros de excitación no son coincidentes con los de absorción. Los máximos de excitación aparecen desplazados hacia el rojo respecto a los de absorción. Estos resultados apuntan a que, en disolución, el complejo formado no es suficientemente estable, siendo la especie predominante el ligando
N F N N CO2H N F N N CO2H O N F N N CO2H NH2 N F N N CO2H S N F N N CO2H NH2 9 11 13 16 18 N F N N CO2H NCS 14
libre que domina el espectro de ultravioleta de estos complejos. A pesar de esta baja estabilidad se puede confirmar la existencia de complejo en la disolución ya que sí se observa la característica sensibilización del ligando hacia ambos lantánidos. No es posible, sin embargo, evaluar el grado de formación del complejo ni su estequiometria. Aunque la emisión de ambos complejos es importante, siendo la del Tb(III) cuatro veces superior a la observada para el Eu(III).
En el caso de 11 el comportamiento es muy similar para el complejo de Eu(III). Se observa también emisión para este ion por excitación del ligando y en este caso el espectro de ultravioleta del ligando muestra un hombro que coincide con el máximo de excitación del complejo. Para este ligando no se observa, sin embargo, emisión clara del complejo de Tb(III), el espectro de excitación observado es muy diferente del espectro de ultravioleta y la emisión de terbio producida parece debida fundamentalmente a la excitación directa del ion y no a la del complejo formado que aunque aparece por encima de 300 nm no es significativa, tal y como se muestra en la Figura 35.
Figura 35.- Espectros de absorción y de excitación para el ligando 11 con Tb(III)
En el caso del ligando 13, precursor con un grupo amino de una primera sonda isotiocianato para el marcaje de oligonucleótidos, no se observa claramente sensibilización por parte de este ni para Eu(III) ni para Tb(III). Las intensidades obtenidas son bajas y sus espectros de excitación parecen corresponder a la excitación directa del ion. Estos resultados pueden ser debidos a la presencia del grupo –NH2,
presencia que es descrita en algunos casos como responsable de un proceso de transferencia electrónica fotoinducida (PET) desde el par de electrones no compartidos
0 250 300 350 400 Longitud de onda (nm) Absorción 11-Tb Excitación 11-Tb N F N N CO2H O
del grupo amino hacia el ion lantánido, provocando la extinción de la fluorescencia (Figura 36).136
Figura 36.- Fenómeno de transferencia electrónica fotoinducida (PET)
Cuando este grupo amino se transforma en la función isotiocianato (14) se observan espectros de ultravioleta perfectamente coincidentes con los correspondientes a los de excitación y la intensidad obtenida en el caso del complejo con Tb(III) es buena y similar a la del ligando fenil sustituido 9. Ahora el grupo –NCS no provoca el proceso PET y de nuevo se observa el proceso de sensibilización esperado. En el caso del complejo de Eu(III), sin embargo, la emisión no se recupera y la señal observada es muy baja y similar a la observada para el amino derivado.
En el caso del ligando 16 se observa un mejor comportamiento para el Eu(III). Tanto sus espectros de ultravioleta como los correspondientes a la excitación coinciden aunque no existen prácticamente variaciones de desplazamiento, como se observa en la Figura 37. En el caso del Tb(III), el espectro de excitación no coincide totalmente con el ultravioleta, se observa una baja intensidad de emisión y esta parece provenir de la excitación directa del Tb(III) puesto que la longitud de onda corresponde a un valor demasiado bajo (286 nm) para el complejo.
136
Figura 37.- Espectros de absorción y de excitación para el ligando 16 con Eu(III)
En el caso del último de los ligandos monopirazólicos (18), los espectros de ultravioleta no tienen correspondencia con los espectros de excitación obtenidos y éstos, además, son muy diferentes entre sí para el Eu(III) y el Tb(III). En el caso del Tb(III), la emisión observada es muy intensa aunque su espectro de excitación claramente podría deberse a la excitación directa del ion. En el caso del Eu(III) aparece un máximo de excitación a 347 nm que no es posible justificar a la vista del su espectro de absorción. La formación de complejos con estequiometria más compleja o la existencia del grupo amino que antes se había propuesto como responsable de fenómenos de tipo PET podrían estar detrás de este tipo de comportamiento anómalo.
A la vista los resultados obtenidos se puede concluir que el grupo fenilo, ya sea sin sustituyentes como en 9 o con un sustituyente isotiocianato (14) es el mejor de todos, resultando también especialmente interesante el sustituyente tienilo (16) para la sensibilización del Eu(III). En la Tabla 8 se recogen los resultados relativos a los complejos formados con los ligandos anteriores.
INTENSIDAD DE EMISIÓN (u.a.)
9 11 13 14 16 18
Eu(III) 99,5 116,0 12,3 11,9 40,6 56,2
Tb(III) 477,4 30,0 17,0 478,1 15,2 726,0
Tabla 8.- Intensidades de los complejos de Eu(III) y Tb(III) 0 250 300 350 400 Longitud de onda (nm) Absorción 16-Eu Excitación 16-Eu N F N N CO2H S