광기능 소재 (프탈로시아닌 합성)

소개

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목차

[실험1]
1. Phthalocyanine (Pc)
2. 실험방법

[실험2]
1. 정제(Purification)
2. 실험방법
3. 실험결과

[토론]

[참고문헌]

본문내용

Phthalocyanine은 C32H16N3H2의 분자식을 갖는 방향족 macrocyclic 화합물로 azo dye, anthraquinone보다 흡광계수가 높아 적은 양으로도 강한 색을 나타낸다. 주로 B band인 350nm부근과 680nm 부근인 Q band에서 높은 흡광도를 보인다. 추가로 이렇게 두개의 band가 형성되는 이유는 18개의 전자가 비편재화 되어있기 때문이며 B band는 바닥상태에서 second excited state로 여기될 때(S0~S2 absorption) Q band는 바닥상태에서 first excited state로 여기될 때(S0~S1 absorption) 발생한다. 보통 Q band 파장대의 빛을 더 많이 흡수하므로 청색을 띈다.

이 물질은 무금속 phthalocyanine(H2Pc)과 금속 phthalocyanine(MPc)로 구분되는데 MPc의 경우 중심 금속과 치환기의 종류에 따라서 용해도가 낮은 Pc에서 치환기에 의해 물 또는 유기용매에 잘 용해되는 형태로 만들어 줄 수 있다. 따라서 이번 실험에서는 그림1과 같이 치환기로 4-tert-butyl기를 사용하여 용해도를 높였다. 다른 특징으로는 π전자계가 풍부하여 광전도성 및 유기반도체의 성질을 가지며 추가로 산, 염기에 대한 안정성과 열 안정성이 매우 높다는 것이다. 그렇기에 전기 변색 디스플레이, 전하발생재료, 화학 센서와 같은 다양한 분야에서 사용된다.

참고자료

· 입실론 프탈로시아닌의 합성 및 특성에 대한 연구 (김재환, 김송혁, 김성진, 홍성수, 이근대, 박성수, Appl. Chem Eng, Vol. 23, No. 2, 2012, p138~142)
· Copper Phthalocyanines (Paint & Coatings Industry, 2005, Jan 1)
· 프탈로시아닌계 하이브리드 유도체들의 합성 및 이의 특성에 관한 연구 (박성수, 김성진, 안바룡, 이근대, 공업화학, Vol. 24, No. 3, 2013, p266~273)
· 4-Arm 스타형과 선형 블록 공중합체의 구리 프탈로시아닌 분산 연구 (김병재, 정종화, 정지혜, 김봉수, 정기석, 백현종, Polymer, Vol. 38, No. 5, 2014, p671~675)