Abstract
The Chemical reactions between $NiL_m{^{2+}}\{$Ni(rac-1[14]7-diene)^{2+},\;Ni(meso-1[14]7-diene)^{2+},\;Ni(1[14]4-diene)^{2+},\;{\alpha}-Ni(rac-[14]-decane)^{2+},\;{\beta}-Ni(rac-[14]-decane)^{2+},\;and\;Ni(meso-[14]-decane)^{2+}$}\and\ CN^-$ ion were studied by the spectrophotometric method. The equilibrium constants (K_1$) for the 1:1 complex ion, $[NiL_m(CN)]^+\;with\;NiL_m{^{2+}}\;and\;CN^-$ ion were determined in the range of 3 to $25^{\circ}C$. The $K_1\;for\;Ni(rac-1[14]7-diene)^{2+},\;Ni(meso-1[14]7-diene)^{2+},\;Ni(1[14]4-diene)^{2+},\;{\alpha}-Ni(rac-[14]-decane)^{2+},\;{beta}-Ni(rac-[14]-decane)^{2+},\;and\;Ni(meso-[14]-decane)^{2+}\;at\;15^{\circ}C$ was 4.7, 5.3, 6.2, 7.5, 9.4, and 9.8, respectively. The values of $K_1$ decreased with increasing temperature. From the temperature effect on equilibrium constant ($K_1$), thermodynamic parameters $({\Delta}H^{\circ},\;{\Delta}S^{\circ},\;{\Delta}G^{\circ})$ for reaction were evaluated and the reaction of $NiL_m{^{2+}}\;and\;CN^-$ ion was exothermic. $NiL_m{^{2+}\;reacts\;with\;CN^-$ ion to give $Ni(CN)_4{^{2-}}$ ion and macrocyclic ligand $(L_m)$. The kinetics of formation of the $Ni(CN)_4{^{2-}}$ ion of varying the $[CN^-],\;[HCN],\;and\;[OH^-]$ have been investigated at 3∼$25^{\circ}C\;and\;0.5M\;NaClO_4$. Maintaining a constant $[CN^-],\;k_{obs}/[CN^-]^2$ increases linearly with increasing [HCN]. In the presence of large quantities of $[OH^-],\;k_{obs}/[CN^-]^2$ also increases linearly with $[OH^-]$. From the temperature effect on kinetic constant (k_{obs})$, parameter of activation $({\Delta}H^{\neq},\;{\Delta}S^{\neq})$ of reaction of $NiL_m{^{2+}}\;with\;CN^-$ ion were determined. For the $Ni(rac-1[14]7-diene)^{2+},\;Ni(meso-1[14]7-diene)^{2+},\;{\alpha}-Ni(rac-[14]-decane)^{2+},\;{\beta}-Ni(rac-[14]-decane)^{2+},\;and\;Ni(meso-[14]-decane)^{2+}\;series\;{\Delta}H^{\neq}$ gradually decrease as the d-d transition energy, $ν(cm^{-1})$ decrease. And the reaction of the five $NiL_m{^{2+}}\;with\;CN^-$ ion take place by way of equal paths.
$NiL_m{^{2+}}$착이온 {$Ni(rac-1[14]7-diene)^{2+},\;Ni(meso-1[14]7-diene)^{2+},\;Ni(1[14]4-diene)^{2+},\;{\alpha}-Ni(rac-[14]-decane)^{2+},\;{\beta}-Ni(rac-[14]-decane)^{2+},\;and\;Ni(meso-[14]-decane)^{2+}$}과 $CN^-$이온 사이의 화학반응은 분광광도법으로 연구하였다. $NiL_m{^{2+}}$착이온과 $CN^-$이온으로부터 1:1착이온, $[NiLm(CN)]^+$생성반응의 평형상수$(K_1)$는 3 ~ $25^{\circ}C$ 범위에서 결정되었다. $NiL_m{^{2+}}$착이온이 $Ni(rac-1[14]7-diene)^{2+},\;Ni(meso-1[14]7-diene)^{2+},\;Ni(1[14]4-diene)^{2+},\;{\alpha}-Ni(rac-[14]-decane)^{2+},\;{\beta}-Ni(rac-[14]-decane)^{2+}$, 그리고 $Ni(meso-[14]-decane)^{2+}$일때 평형상수($K_1$)은 $15^{\circ}C$에서 각각 4.7, 5.3, 6.2, 7.5, 9.4, 및 9.8이었다. $K_1$값은 온도가 증가함에 따라 감소하였다. $K_1$에 대한 온도영향으로 부터 열역학적 파라메터 $({\Delta}G^{\circ},\;{\Delta}H^{\circ},\;{\Delta}S^{\circ})$를 계산하였으며, 이 결과 $[NiLm(CN)]^+$ 생성반응은 모두 발열반응으로 나타났다. $NiL_m{^{2+}}$ 착이온과 $CN^-$이온은 반응하여 Ni(CN)_4{^{2-}}$이온과 거대고리 리간드 (Lm)가 생성된다. $[CN^-],\;[HCN],\;and\;[OH^-]$ 변화에 따라 $Ni(CN)_4{^{2-}}$이온의 생성속도는 0.5M $NaClO_4$, 온도 3∼$25^{\circ}C$ 범위에서 연구되었다. $[CN^-]$가 일정할 때 [HCN]가 증가하면 $k_{obs}/[CN^-]^2$값은 선형으로 증가하였다. $OH^-$ 이온이 과량으로 존재할 때 [$OH^-$]에 따라 역시 $k_{obs}/[CN^-]^2$ 값은 선형으로 증가하였다. $NiL_m{^{2+}}$ 착이온과 $CN^-$이온 반응의 속도상수($k_{obs}$)에 대한 온도영향으로 부터 활성화 파라메터$({\Delta}H^{\neq},\;{\Delta}S^{\neq})$를 결정하였다. $Ni(rac-1[14]7-diene)^{2+},\;Ni(meso-1[14]7-diene)^{2+},\;{\alpha}-Ni(rac-[14]-decane)^{2+},\;{\beta}-Ni(rac-[14]-decane)^{2+}$, 그리고 $Ni(meso-[14]-decane)^{2+}$ 순서로 d-d 전이에너지, $ν(cm^{-1})$가 감소할수록, ${\Delta}H^{\neq}$도 점차적으로 감소하였다. 그리고 5가지의 $NiL_m{^{2+}}$ 착이온과 $CN^-$이온 사이의 반응은 동일한 경로로 반응이 진행되었다.
