NMR Investigation on the Intermolecular Hydrogen Bondings of the Macrocyclic Compounds Containing Nitrogen-Oxygen Donor Sets

질소-산소 주게 거대고리 화합물의 분자간 수소결합에 관한 NMR 연구

  • Chang Ju Yoon (Department of Chemistry, Song-Sim College for Women) ;
  • Jeong Kim (Department of Chemistry, Korea University) ;
  • Si Joong Kim (Department of Chemistry, Korea University)
  • 윤창주 (성심여자대학 화학과) ;
  • 김정 (고려대학교 이과대학 화학과) ;
  • 김시중 (고려대학교 이과대학 화학과)
  • Published : 1985.04.20

Abstract

The intermolecular hydrogen bondings of 1,10-diaza-4,7,13,16-tetraoxacyclooctadecane(cryptand 22), 1,7-diaza-4,10,13-trioxacyclopentadecane(cryptand 21), 1,12,15-triaza-5,8-dioxa-3,4:9,10-dibenzocycloheptadecane ($N_3O_2$) and 1,12-diaza-5,8-dioxa-3,4:9,10-dibenzocyclotetradecane ($N_2O_2$) have been studied in chloroform solutions by $^1H$-nmr spectrometry at various temperatures. The molecules dimerize each other with the hydrogen bonds through N-H groups in the dilute solutions. The formation constants of the hydrogen bonds are in the order of cryptand 22 > cryptand 21 > $N_3O_2$ > $N_2O_2$. It appears that the constants depend on the molecular symmetry, the number of N-H group, and the localization of N-H groups in the molecule.

클로로포름 용액에서 1,10-diaza-4,7,13,16-tetraoxacyclooctadecane(cryptand 22), 1,7-diaza-4,10,13-trioxacyclopentadecane(cryptand 21), 1,12,15-triaza-5,8-dioxa-3,4:9,10-dibenzocycloheptadecane ($N_3O_2$) 및 1,12-diaza-5,8-dioxa-3,4:9,10-dibenzocyclotetradecane ($N_2O_2$)의 분자간 수소결합을 $^1H$-nmr 분광법으로 여러 온도에서 조사하였다. 묽은 용액에서 이 화합물들은 -NH기를 통한 수소결합에 의하여 이합체를 형성한다. 수소결합형성에 대한 평형상수 값의 크기는 cryptand 22 > cryptand 21 > $N_3O_2$ > $N_2O_2$의 순위이었다. 이 평형에는 분자구조의 대칭성과 분자내의 -NH기의 수와 위치가 영향을 미치고 있었다.

Keywords

References

  1. Inorg. Chem. v.15 L.F. Lindoy;H.C. Lip;L.F. Power;J.H. Rea
  2. Inorg, Chem., Gothic K.R. Adam;G. Anderegg;L.F. Lindoy;H.C. Lip;M. McPartlin;J.H. Rea;R.J. Smith;P.A. Tasker
  3. J. Amer. Chem. Soc. v.105 K.R. Adam;A.J. Leong;L.F. Lindoy;H.C. Lip;B.W. Skelton;A.F. White
  4. J.C.S. Dalton K.R. Adam;L.F. Lindoy;H.C. Lip;J.H. Rea;B.W. Skelton;A.H. White
  5. J. Amer. Chem. Soc. v.102 G. Anderegg;A. Ekstrom;L.F. Lindoy;R.J. Smith
  6. S.J. Kim;C.J. Yoon;M.H. Cho
  7. J.C.S. Dalton A. Ekstrom;L.F. Lindoy;R.J. Smith;H.J. Goordain;M. McPartlin;T.A. Tasker
  8. Computeranwendungen in der Chemic K. Ebert;H. Edrer
  9. Die Wasserstoffbrucken-bindung G. Geiselar;H. Seidel
  10. J. Chem. Phys. v.21 H.S. Gutowsky;A. Saika
  11. J. Phys. Chem. v.50 C.M. Huggins;G.C. Pimentel;J.H. Shoolery
  12. Hydrogen Bonding Ann. Rev. Phys. Chem. v.22 G.C. Pimentel;A.L. McClellan