The Crystal and Molecular Structure of Ammonium p-Methylbenzenesulfonate

암모늄 파라-메칠벤젠슬폰네이트의 결정 및 분자구조

Ammonium p-methylbenzenesulfonate, $C_7H_11NO_3S$, Mr = 189.23, orthorhombic, space group $Pna2-1$, a = 20.406(4), b = 6.271(1), c = 7.067(2)${\AA}$, V = 904.19 ${\AA}^3$, Z = 4, $D_x$ = 1.39, $D_m =1.38g{\cdot}cm^{-3}$, ${\lambda}(M_o K_{\alpha})$ = 0. 71069 ${\AA}$, ${\mu}=3.1 cm^{-1}$, T = 298K, F(000) = 400, final R = 0.057 for 994 unique observed reflections with I > $16{\sigma}(I)$. The methylbenzene portion including the sulfur atom is nearly planar. Between the $SO_3$ groups and the ammonium ion, there are three unique hydrogen bonds; two of which make the anions linked along the c-axis and the remaining one along the b-axis. These hydrogen bonds make two-dimensionally hydrogen-bonded molecular layers. Among these hydrophilic layers, the methylbenzene moieties cluster together to form hydrophobic layers.

암모늄 파라-메칠벤젠슬폰네이트$(C_7H_11NO_3S)$의 결정 및 분자구조를 실온에서 X-선회절방법으로 결정하였으며 이 화합물의 결정은 사방정계인 $P_{na}2_1$에 속하며 a = 20.406(4), b = 6.271(1), c = 7.067(2)${\AA}$, V = 904.19 ${\AA}^3$, Z = 4, $D_x$ = 1.39, $D_m=1.38g{\cdot}cm^{-3}$, ${\lambda}(M_o K_{\alpha})$ = 0. 71069 ${\AA}$, ${\mu}=3.1 cm^{-1}$, T = 298K, F(000) = 400이다. 구조결정은 직접법을 이용하여 풀어 최소자승법으로 정밀화하였다. 최종 R값은 994개의 I > $16{\sigma}(I)$인 값에 대하여 0.057이다. 메칠벤젠과 황원자는 거의 같은 평면에 있고, $SO_3$와 암모늄이온간에는 3개의 수소결합으로 연결되어 있다. 그 중 둘은 음이온을 c축방향으로, 나머지 하나는 b축 방향으로 연결하여 2차원적인 친수성분자층을 형성하였다. 이들 분자층간에는 메칠벤젠기들이 모여 있어 소수성 분자층을 형성하고 있다.