Luminescenza in complessi di metalli di transizione


La teoria degli orbitali molecolari consente con buona approssimazione di descrivere le proprietà spettroscopiche dei complessi dei metalli di transizione18,53.


Schema delle transizioni elettroniche di assorbimento


Le possibili transizioni, in accordo con la natura degli orbitali coinvolti e in base alla loro origine (del metallo o del legante), sono:

• METALLO-CENTRATE (Metal Centred o MC): transizioni tra orbitali molecolari localizzati prevalentemente sul centro metallico, come ad esempio le transizioni d-d. Poiché la transizione d-d è proibita nei complessi centrosimmetrici (come quelli ottaedrici) secondo la regola di selezione di Laporte, essa risulta poco probabile e quindi di bassa intensità.

• LEGANTE-CENTRATE (Ligand-Centred o LC): transizioni tra orbitali molecolari localizzati sul legante.

• TRASFERIMENTO DI CARICA (Charge Transfer o CT) transizioni tra orbitali molecolari di differente localizzazione che causano lo spostamento di un elettrone dal legante al metallo o viceversa. Esistono quindi due tipi di transizioni CT: ligand-to-metal charge tranfer (LMCT) da cui si può ottenere una configurazione del tipo π1 eg1 e quelle metal-to-ligand charge tranfer (MLCT) da cui si può ottenere una configurazione del tipo t2g5 π*1.


TRANSIZIONI MLCT E CARATTERISTICHE STRUTTURALI

Questo tipo di transizioni mostra assorbimenti nella zona del visibile, mentre le emissioni sono formalmente date da fenomeni di fosforescenza (visto che il metallo centrale favorisce il processo di accoppiamento spin-orbita). Dopo l’assorbimento, si verifica un processo di ISC (per saperne di più sui processi di decadimento non radiativi, clicca qui) che popola lo stato 3MLCT. Tale processo avviene velocemente (nell’ordine dei 10-1μs) e con alta efficienza.

Transizione ISC

Inoltre gli stati di tripletto dei complessi dei metalli di transizione hanno vita molto breve (100ns-10μs), risultando competitivi con i processi di decadimento non radiativo54.

Per saperne di più sulla luminescenza del complesso fac-Ir(fenilpiridina)3, clicca qui.