A Six‐Armed Phenhomazine Ligand with a Potential 'Turn‐Off' Copper(II) Sensing Capability through Terbium(III) Luminescence Quenching

Herein, the design, synthesis, and characterization of a phenhomazine ligand are described. The ligand has six pendant acetate arms designed for the combined coordination of copper(II) and lanthanide(III) ions, with the perspective of developing a “turn-off” copper sensor. The key step for the ligand preparation was the one-step endomethylene bridge fission of a diamino Tröger's base with a concomitant alkylation. Fluorescence and absorption spectroscopies as well as nuclear magnetic resonance (NMR) experiments were performed to analyze and understand the coordination properties of the ligand. Transition metal coordination was driven by the synergistic effect of the free nitrogen atoms of the diazocinic core and the two central acetate arms attached to those nitrogen atoms, whereas lanthanide coordination is performed by the external acetate arms, presumably forming a self-assembled 2:2 metallosupramolecular structure. The terbium complex shows the typical green emission with narrow bands and long luminescence lifetimes. The luminescence quenching produced by the presence of copper(II) ions was analyzed. This work sets, therefore, a starting point for the development of a phenhomazine-based “turn-off” copper(II) sensor. Fil: Trupp, Leandro Julián. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica; Argentina. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia Fil: Bruttomesso, Andrea. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica; Argentina Fil: Eliseeva, Svetlana V.. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia Fil: Petoud, Stéphane. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia Fil: Ramírez, Fernando Javier. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica; Argentina Fil: Barja, Beatriz Carmen. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina