전이금속 (Ru$^{3+}$, Ni$^{2+}$, Cu$^{2+}$, Pd$^{2+}$)-Polyaza(N$_4$) 착물의 합성과 올레핀 산화반응에 대한 촉매적 활성

  • 박유철 (경북대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 김성수 (경북대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 나훈길 (경북대학교 화학과) ;
  • 이동철 (경북대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 신상희 (경북대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 변종철 (제주대학교 자연과학대학 화학과)
  • Published : 19940400

Abstract

The Ru(Ⅲ), Ni(Ⅱ), Cu(Ⅱ), and Pd(Ⅱ) complexes of N$_4$-polydentate ligands(meso-Me$_6$-[14]-ane, rac-Me$_6$-[14]-ane, and cyclam) have been prepared and their catalytic activity and selectivity in the oxidation of olefins in the presence of oxidant such as NaOCl, H$_2$O$_2$, t-BuOOH, and PhIO studied. The oxidations of cyclohexene, 1-hexene, cyclooctene, 1-octene, and styrene as substrates have been investigated gas chromatographically. The Ru(Ⅲ)-N$_4$ complexes showed high selectivity for epoxide in the catalyzed oxidation of olefins with NaOCl. The catalytic activities of Ru(Ⅲ)-N$_4$ complexes were discussed in terms of the flexibility of N$_4$-polydentate ligands, the Ru(Ⅲ)-Cl bond interaction and the steric effect of oxidants. The oxidation of 1-octene using PhIO as oxidant was carried out to verify. The Pd(Ⅱ) complex turned out to be more active catalyst than the Ni(Ⅱ) complexes.

N4-polydentate 리간드(meso-Me$_6$-[14]-ane, rac-Me$_6$-[14]-ane, and cyclam)의 Ru(Ⅲ), Ni(Ⅱ), Cu(Ⅱ) 및 Pd(Ⅱ)금속이온 착물을 합성하여 NaOCl, H$_2$O$_2$, t-BuOOH, 및 PhIO 등의 산화제를 사용하므로서 몇 가지 올레핀 산화반응에서 각 착물의 촉매적 활성과 선택성을 연구하였다. substrate(cyclohexene, 1-hexene, cyclooctene, 1-octene, 및 styrene)의 산화반응 생성물질은 가스 크로마토그래프 방법으로 확인하였다. Ru(Ⅲ)-N$_4$ 착물은 올레핀의 촉매적 산화반응에서 산화제로 NaOCl을 사용하였을 때, 생성물질 epoxide에 대하여 상당히 높은 선택성을 나타내었다. Ru(Ⅲ)-N$_4$ 착물의 촉매적 활성도는 N$_6$-polydentate리간드의 flexibility, Ru(Ⅲ)-Cl의 결합 상호작용, 및 산화제의 입체적 효과에 따라 고찰하였다. Ni(II)-, Cu(II)-, 및 Pd(II)- (meso-Me$_6$[14]-ane) 착물의 촉매적 기능은 산화제로 PhIO를 사용한 1-octane의 산화반응에서 살펴 보았으며, 이 산화반응에서 Pd(Ⅱ)착물이 Ni(Ⅱ) 및 Cu(Ⅱ)착물들보다 높은 활성을 나타내었다.

Keywords

References

  1. Coord. Chem. Rev. v.5 Ford, P. C.
  2. Proc. Nat. 1. Acad. Sci. USA v.81 Collman, P.;Brauman, J. I.;Meunier, B.;Raybuck, S. A.;Kodadek, T.
  3. J. Am. Chem. Soc. v.88 Sadasivan, N.;Endicott, J. F.
  4. J. Chem. Soc., Perkin I Hay, R. W.;Lawrance, G. A.
  5. Inorg. Chem. v.22 Poon, C. K.;Lau, T. C.;Che, C. M
  6. J. Am. Chem. Soc. v.91 Warner, L. G.;Busch, D. H.
  7. Inorg. Chem. v.21 Zeigerson, E.;Bernstein, J.;Kirschenbaum, L. J.
  8. J. Chem. Soc., Dalton Trans. Liang, B. F.;Chung, C. S.
  9. J. Chem. Soc., Chem. Commun. Blake, A. J.;Gould, R. O.;Hyde, T. I.;Schroder, M.
  10. Organic Synthesis Lucas, H. J.;Kenedy, E. R.;Formo, M. W.
  11. Purification of Laboratory Chemicals Perrin, D. D.;Armago, W. L. F.
  12. J. Chem. Soc., Dalton Trans. Poon, C. K.;Che, C. M.
  13. Inorg. Chem. v.20 Walker, D. D.;Taube, H.
  14. Bull. Korean Chem. Soc. v.13 Park, Y. C.;Kim, S. S.
  15. Inorg. Chem. v.28 Bressan, M.;Morvillo, A.
  16. J. Chem. Soc., Chem. Commun. Wang, G. Z.;Backvall, J. E.
  17. Inorg. Chem. v.30 Magoral, J. P.;Badri, M.;Caminade, A. M.;Delmas, M.;Gaset, A.
  18. J. Korean Chem. Soc. v.36 Park, Y. C.;Kim, K. C.;Cho, Y. J.
  19. Doctoral Thesis, Kyungpook National Univ. Syntheses of Transition Metal(Ni, Pd, Pt, Au) Complexes Containing Phosphine Ligands and Catalytic Activities for Oxidation of Olefins Cho, Y. J.
  20. J. Am. Chem. Soc. v.112 Che, C. M.;Lau, K.;Poon, C. K.
  21. J. Chem. Soc., Chem. Commun. Che, C. M.;Leung, R.
  22. J. Chem. Soc., Chem. Commun. Eskenazi, C.;Balavoine, G.;Meunier, F.;Riviere, H.
  23. Tetrahedron Lett. v.25 Balavoine, G.;Eskenazi, C.;Riviere, H.
  24. Inorg. Chem. v.25 Dobson, J. C.;Seok, W. K.;Meyer, T. J.
  25. J. Chem. Soc., Chem. Commun. Bailey, C. L.;Drago, R. S.
  26. J. Chem. Soc., Chem. Commun. Bortolini, O.;Meunier, B.