Charge transfer and ion exchange methyl viologen in zeolite Y

소개

"Charge transfer and ion exchange methyl viologen in zeolite Y"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 제목

2. 실험 목적

3. 실험 이론
1) Methyl viologen
2) zeolite
3) ion exchange
4) charge transfer

4. 시약 및 기구
1) Synthesis of methyl viologen
2) Ion exchange
3) Aromatic donor insert into zeolite

5. 실험 방법
1) Synthesis of methyl viologen
2) Ion exchange
3) Aromatic donor insert into zeolite

6. 실험 결과
1) 유기물을 녹인 Hexane과 색이 변화한 Zeolite
2) UV-Spectrum 그래프와 donor에 따른 CT energy 차이 비교

7. 실험 고찰

8. 연구 문제
1) Diffuse reflectance uv-vis spectroscopy에 대해 설명
2) Kubelka munk 변환식과 간단한 설명

9. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 제목
Charge transfer excitation of electron donor-acceptor complexes with ion exchange methyl viologen in zeolite Y

2. 실험 목적
Methyl viologen을 이용해서 zeolite를 ion exchange하고 내부에 여러 가지 방향족을 넣어 charge transfer의 결과를 관찰해보고, charge transfer와 donor-acceptor의 개념을 알아본다.

3. 실험 이론
Methyl viologen

-Viologen
Pyridine 2분자가 4번째 자리에서 결합하여 페닐형의 고리 집합을 형성하고 있는 화합물을 말하며, 4,4-bipyridine의 유도체1이다. 기본 골격 구조는 다음과 같다.

R기에 따라 명칭이 달라지는데, methyl일 경우 methyl viologen라고 한다. 무색의 결정으로 물과 알코올에 녹는다. 산화-환원 전위가 낮아 주로 산화-환원 반응의 색소로 사용된다. 산화형은 무색이고, 환원형은 청~보라색을 띠게 된다

-Methyl viologen의 합성
Pyridine을 Na/(NH)3용액에서 반응하고 산화 반응을 진행하여 4,4-bipyridine을 생성한다. 이후 4,4-bipyridine을 유기용매인 acetonitrile에 녹이고 2 당량 이상의 methyl iodide를 넣어주면 SN2반응에 의해 methyl viologen가 생성된다. 이때, IUPAC name은 N,N’-dimethyl-4,4’-bipyridinium diiodide이며, 이 물질의 경우 음이온에 따라 발색이 달라지게 되는데, iodine에 의해 붉은색을 띠게 된다.

참고자료

· Francis M Mirabella, 『Modern techniques in applied molecular spectroscopy』, New York: John Wiley & Sons, cop. 1998, pp. 186~193
· Kyung Byung. Yoon, “Electron- and Charge-Transfer Reactions within Zeolites”, Chemical Reviews, 1993년, volume. 98, issue. 1, pp. 321~326
· Kyung Byung. Yoon, “Charge-Transfer Interaction of Methyl Viologen with Zeolite Framework and Dramatic Blue Shift of Methyl Viologen-Arene Charge-Transfer Band upon Increasing the Size of Alkali Metal Cation”, Journal of the American Chemical Society, 1999년, Vol.121, issue.13, pp. 3195~3198