Abstract
The stability constants of the charge-transfer complexes formed between three derivatives of nitrobenzene, i.e., 1,3,5-trinitrobenzene, m-dinitrobenzene, nitrobenzene and eleven organic molecules such as $\alpha-picoline$, pyridine, dimethylsulfoxide, N, N'-dimethylacetamide, tetrahydrofurane, 1, 4-dioxane, diethyl ether, acetonitrile, propylene oxide, epichlorohydrine, and methyl acetate, have been determined by ultraviolet absorption spectroscopy in carbon tetrachloride solution at 25.0$^{\circ}C$. The parameters of the electrostatic effect ($E_D$) and covalent effect ($C_D$) for the eleven organic compounds have been calculated from the modified equation of the double-scale enthalpy,$logK = E_AC_A+E_DC_D$ and also the shift of C=O vibrational frequency in infrared spectra for N,N'-dimethylacetamide have been measured from the solutions of above organic compounds. The empirical equation, ${\Delta}{\nu}_{C=O} = 37.4-5.47E_D+12.1C_D$, related to the parameters and the frequency shift has been derived. It seems that the stabilities of the complexes principally depend on the covalent effect. Especially it is found that $\pi$ orbitals in molecules, in addition to the parameters, play the important role in forming the charge-transfer complexes.
니트로 벤젠의 세가지 유도체, 즉 1.3.5-트리니트로벤젠(1.3.5-TNB), m-디니트로벤젠(m-DNB) 및 니트로벤젠(NB)등이 11종의 염기성 유기 용매 즉, ${\alpha}$-피콜린, 피리딘, 디메틸술포옥시드(DMSO), NN′-디메틸초산아미드(NN′-DMA), 테트라히드로퓨란(THF), 1,4-디옥산, 디에틸에테르, 시안화메틸, 프로필렌옥시드, 에피클로로히드린, 초산메틸등과 사염화탄소용액중에서 전하전이착물을 형성함을 자외선분광광도법에 의해 확인하고, 이들 전하전이착물의 안정도 상수를 결정하였다. Drago 와 Wayland 의 이중척도엔탈피식(double-scale-enthalpy)을 수정하여 $logK = E_AC_A+E_DC_D$식을 얻고, 이것을 써서 정전기적효과 $E_D$와 공유성효과 $C_D$값을 11종의 유기 용매에 대해 얻었다. 이 두 효과는 전하전이착물의 안정도 상수 K와 그리고 적외선 흡수 스펙트럼의 신축진동수변화 ${\Delta}{\nu}_C=O$에 영향을 주며, 특히 $C_D$ sms 안정도 상수에 비례하였고, 신축진동수변화 ${\Delta}{\nu}_{C=O}= 37.4-5.47E_D+12.1C_D$의 실험식을 얻었다. ${\pi}$결합을 가진 분자들이 전이착물을 이룰 때 정전기적효과와 공유성효과와 공유성효과가 모두 관여하며, 그밖에 결합하는 분자의 ${\pi}$궤도함수도 중요한 역할을 한다는 것을 알았다.