금속DMSO 배위 화합물의 합성과 UV,IR 분석

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 과정
5. 실험 결과
6. 토의 및 고찰
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
두자리 리간드인 DMSO의 금속 배위 화합물을 UV와 IR로 분석하여 HSAB 원리에 따른 금속-리간드의 선택적 결합 원리를 이해한다.

02. 실험 이론
• 리간드
- 배위결합하고 있는 화합물의 중심금속 이온의 주위에 결합하고 있는 분자나 이온을 의미하며, 착이온 안에 존재한다. 착화합물에서 중심 금속 원자에 전자쌍을 제공하면서 배위 결합을 형성하는 원자 또는 원자단을 가리킨다.

- 이러한 분자나 이온이 중심금속 이온에 비공유 전자쌍을 제공하여 배위결합이 형성되므로 리간드로 작용하기 위해서는 반드시 비공유 전자쌍을 가지고 있어야 한다. 특히, 리간드는 금속이온과 공유결합을 하고 있기 때문에 수용액에서 이온화 하지 않는다.

- 한편 리간드 교환은 착화합물의 중심 원자에 배위되어 있는 원자나 원자단이 화학적 특성이 같은 다른 배위자와 교환하는 반응이다.

• 양쪽자리 리간드
- 에틸렌다이아민(en)이나 포피린과 같은 여러자리 리간드는 중심 금속과 여러 자리에 동시에 결합하지만 양쪽자리 리간드에는 금속과 결합할 수 있는 서로 다른 원자로 구성된 자리가 두 군데 이상 있어서 동시에 중심 금속과 결합하지 않고 금속의 종류에 따라 결합하는 자리가 다르다.

- 예를 들어 싸이오사이안산 이온(SCN-)의 경우 황과 질소 원자가 금속과 결합할 수 있다.
이로 인해 이러한 착화합물은 결합 이성질체(linkage isomer)를 형성할 수 있다. 중성 분자인 DMSO의 경우에 O와 S가 금속과 결합할 수 있다.

• 결합 이성질체
- 하나의 리간드에 있는 서로 다른 원자가 금속과 결합하여 생성되는 다른 구조의 화합물
- 이들은 구조 이성질체이므로 화학적 조성은 같지만 물성은 다르다.

• 다이메틸설폭사이드 착화합물
- 음이온뿐 아니라 중성 리간드도 결합 이성질체를 만들 수 있다. 삼각뿔(trigonal pyramid) 모양의 분자로서, 황 원자나 산소 원자를 전자쌍 주개로 이용하여 금속에 배위하는 다이메틸설폭사이드(DMSO)가 대표적인 사례이다.

참고자료

· 무기화학실험/노동윤/자유아카데미
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· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5827805&cid=62802&categoryId=62802
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· [네이버 지식백과] 적외선 분광법 [IR spectroscopy] (화학백과)
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· [네이버 지식백과] 배위 화합물 [coordination compound] (화학백과)
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· https://www.sigmaaldrich.com/KR/ko/technical-documents/technical-article/analyticalchemistry/photometry-and-reflectometry/ir-spectrum-table