Journal of the Korean Chemical Society (대한화학회지)

Korean Chemical Society (대한화학회)
권호 표지

Catalytic Activity of Ga(Ⅲ)-, In(Ⅲ)- and Tl(Ⅲ)-porphyrin Complexes

Ga(Ⅲ), In(Ⅲ) 및 Tl(Ⅲ) 금속이온을 포함한 Metalloporphyrin 착물의 촉매적 특성

  • Park, Yu Chul (Department of Chemistry, Kyungpook National University) ;
  • Na, Hun Gil (Department of Chemistry, Kyungpook National University) ;
  • Kim, Seong Su (Department of Chemistry, Kyungpook National University)
  • 박유철 (경북대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 나훈길 (경북대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 김성수 (경북대학교 자연과학대학 화학과)
  • Published : 19950500
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Abstract

The catalytic oxidations of several olefins in $CH_2Cl_2$ have been investigated using non-redox metalloporphyrin (M=Ga(III), In(III), Tl(III)) complexes as catalyst and sodium hypochlorite as terminal oxidant. Porphyrins were $(p-CH_3O)TPP,\;(p-CH_3)TPP,\;TPP,\;(p-F)TPP,\;(p-Cl)TPP\;and\;(F_20)TPP$ (TPP=tetraphenylporphyrin), and olefins were $(p-CH_3O)-,\;(p-CH_3)-,\;(p-H)-,\;(p-F)-,\;(p-Cl)-\;and\;(p-Br)styrene$styrene and cyclopentene and cyclohexene. The substrate conversion yield was discussed according to the substituent effects of metalloporphyrin and substrate, and the radius effect of non-redox metal ion. The conversion yield of substrate by changing the substituent of TPP increased in the order of $p-CH_3O$ < $p-CH_3$ < H < p-F < p-Cl, which was consistent with the sequence of $4{\sigma}$ values of TPP. But the substituent effect of substrate on the conversion yield decreased with increasing the ${\sigma}^+$ values on substrates in the order of p-CH3O > p-CH3 > H > p-Cl > p-Br. For the oxidation of several olefins, the complexes of In(III)- and Tl(III)-porphyrins turned out to be more active catalysts than Ga(III)-porphyrin.

비산화-환원 금속인 Ga(III), In(III), TI(III)을 포함하는 금속 포르피린을 촉매제로 NaOCl을 산화제로 하여 올레핀의 촉매적 산화반응을 $CH_2Cl_2$에서 연구하였다. 포르피린은 $(p-CH_3O)TPP,\;(p-CH_3)TPP,\;TPP,\;(p-F)TPP,\;(p-Cl)TPP $그리고 $(F_20)TPP$를 사용하였다. 올레핀은 $(p-CH_3O)-,\;(p-CH_3)-,\;(p-H)-,\;(p-F)-,\;(p-Cl)-,\;(p-Br)styrene$ 그리고 cyclopentene, cyclohexene을 사용하였다. 올레핀 산화반응에서 기질의 전환율(%)은 금속 포르피린 및 기질의 치환기 효과와 중심 금속이온 성질에 따라 고찰하였다. TPP 치환기에 따른 전환율의 변화는 $p-CH_3O$ < $p-CH_3$ < H < p-F < p-Cl 순서로 증가하였다. 이러한 증가는 TPP의 $4{\sigma}$값의 증가 순서와 일치하였다. 기질의 치환기에 따른 전환율의 변화는 $p-CH_3O$ > $p-CH_3$ > H > p-Cl > p-Br 순서로 치환기의 ${\sigma}^+$값이 증가할수록 오히려 감소하였다. 올레핀의 산화 반응에서 In(III)-, Tl(III)-포르피린은 Ga(III)-포르피린에 비하여 높은 촉매 활성을 나타내었다.

Keywords

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