Absorption and luminescence spectroscopy of transition metal compounds : from coordination geometries to excited-state properties

Abstract

Absorption spectra of transition metal compounds provide important experimental information for the understanding of their chemistry. The combination with luminescence spectra yields quantitative insight on excited-state properties, in particular from spectra with resolved vibronic structure measured at low temperature. Three categories of complexes are used to illustrate how their electronic structure can be characterized in detail. The first examples are aquo complexes of first row d-block metal ions with absorption spectra showing interference dips, the second category are trans-dioxo rhenium(V) complexes with metal-ligand single and double bonds leading to luminescence spectra with characteristic vibronic structure, and finally square-planar complexes of palladium(II) and platinum(II) with large changes of luminescence intensities and wavelengths induced by external pressure are presented.

Les spectres d’absorption des composés des éléments de transition sont d’importance primordiale pour la caractérisation de leurs structures et liaisons chimiques. La combinaison de spectres d’absorption et de luminescence mène à des informations quantitatives sur les états électroniques excités, surtout si les spectres montrent de la structure vibronique résolue, ce qui est régulièrement le cas pour des mesures effectuées à basse température. Trois catégories de complexes métalliques sont utilisées pour illustrer l’application de ces techniques spectroscopiques. Le premier groupe sont des complexes aquo d’ions de la série 3d avec des spectres d’absorption qui montrent des creux d’interférence. Les composés de la deuxième série, des complexes transdioxo du rhénium(V), ont des spectres de luminescence avec des patrons de pics vibroniques caractéristiques, déterminés par les liaisons métal-ligand simples et multiples. La dernière famille sont les complexes de structure plan-carrée du palladium(II) et du platine(II) qui montrent des grands changements de leurs intensités et longueurs d’onde de luminescence sous l’influence d’une pression externe.