Abstract
The uranium(VI) complexes with new unsaturated macrocyclic ligands of cryptand types and the neodymium(III) complexes with cryptand 222 and DBC ligands have been investigated polarographically in dimethylsulfoxide solvent. The reduction states, electron numbers involved in the reduction process, effects of the added acid on the polarograms of complexes, and the mechanisms of the reduction electrode reactions have been examined. The stability constants and mole-ratio of new complexes were also obtained by polarographic method. The reaction of ligands was controlled by the diffusion in the reduction with four electrons at a step, whereas the redox reaction with six electrons at three steps in $UO_2\;^{2+}$ complexes with macrocyclic ligands and the redox reaction with one electron at a step in $Nd^{3+}$ complexes with cryptand 222 and DBC have been observed. The imine ligands formed stable complexes with uranium(VI) above pH 7.0, and the neodymium(III) complexes with cryptand 222 and DBC ligands were stable above pH 4.0.
디메틸술폭시드 용매 중에서 아직 밝혀진 바 없는 불포화계 $N_2O_2$형 거대고리 리간드들을 포함한 우라늄(VI)과 네오디움(III)착물, 그리고 cryptand 222와 DBC 거대고리 리간드를 가지는 네오디움(III)과 우라늄(VI)착물에 대한 직류폴라로그래프적 거동을 조사하였다. 직류폴라로그래피에 의하여 리간드와 착물의 산화 환원성, 가역성, 환원과정에 관여하는 전자수 및 산첨가에 따른 영향 및 산화-환원전극반응의 메카니즘을 알아 보았다. 그리고 착물들의 안정도 상수와 조성비를 알아보았다. immine계 거대고리 리간드를 가지는 네오디움(III)착물의 환원파는 나타나지 않았으나, 우라늄(VI)착물은 6전자 3단계 환원파를 DBC를 가지는 우라늄(VI)착물은 2전자 2단계 환원파를, 그리고 cryptand 222와 DBC를 가지는 네오디움(III)착물은 1전자 1단계 환원파를 각각 나타내었으며 이들 착물들은 확산지배적이며 가역성은 비교적 좋았다. uranyl(II)금속 착이온의 제 1,2단계 환원파는 1전자 환원반응이며 제 3단계 환원파에서는 4전자 환원반응, 그리고 neodymium(III)착물은 1전자 1단계 환원과정을 가진다. DBC와 imine계 거대고리 리간드를 가지는 우라늄(VI)착물은 pH=7.0이상에서, cryptand 222와 DBC를 리간드로 하는 네오디움(III)착물은 pH=4.0 이상에서 안정한 착물을 형성한다. imine계 거대고리 리간드를 가지는 $UO_2\;^{2+}$착물의 안정도 상수값은 $7.008{\sim}7.273$이라는 새로운 안정도 상수값들을 얻었고 이 값들은 Odien-Ntn > Trans Otn-Ntn = Cis Otn-Ntn > Oen-Ntn 순이었다. 그리고 $UO_2(II)$-cryptand 222 및 Nd(III)-DBC 착물의 안정도 상수값은 7.614, 12.669, 4.223이었고 DBC리간드 착물에서는 $UO_2\;^{2+}$착물의 안정도 상수값이 $Nd^{3+}$의 그것보다 크며 $Nd^{3+}-cryptand\;222$ 착물의 안정도 상수가 가장 크다.