란탄족 착물은 독특한 발광 특성으로 인하여 많은 연구가 되고 있는 물질이다. 유로피움(III) β-디케토네이트 착물에 아민계열 또는 포스핀옥사이드계열 리간드를 추가로 배위 결합시켜 발광 효율을 비교하였으며, 아민계열 배위보다는 발광 효율 증진에는 포스핀옥사이드 계열이 더 좋은 추가 리간드임을 확인하였다. 그 중에서도 트리옥틸포스핀 옥사이드를 배위시켰을 때 가장 높은 발광효율이 관찰되었다. 추가로 배위될 수 있는 트리옥틸포스핀 옥사이드의 당량을 확인하기 위해서 31P-NMR과 photoluminescence를 분석하였다. 유로피움(III) β-디케토네이트 화합물은 리간드의 입체장애에 따라 트리옥틸포스핀 옥사이드의 배위 당량은 1 개 또는 2 개가 가능함을 확인하였다.
4[N-(furfural)amino]antipyrine semicarbazone(FFAAPS)와 질산 란탄(III)이 형성하는 배위화합물의 입체화학에 미치는 ${\alpha}$-, ${\beta}$- 및 ${\gamma}$-picolines의 영향을 연구하였다. 이들 배위화합물의 일반적 조성은 [Ln(FFAAPS)$(NO_3)_3$Pic] (Ln=La, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy 또는 Ho 및 Pic=${\alpha}$-, ${\beta}$- or ${\gamma}$-picolines)이다. 모든 배위화합물은 원소분석, 분자량, 몰전기전도도, 자기수자율, 적외선 및 자외선 스펙트럼으로 특성을 조사하였다. 적외선 연구결과 FFAAPS는 N, N, O 주개를 갖는 중성 삼배위 리간드로 행동하는 반면, ${\alpha}$-, ${\beta}$- 또는 ${\gamma}$-picoline는 헤테로 N-원자를 통하여 란탄(III) 이온에 배위된다. 질산 음이온은 이들 화합물에서 이배위로 결합한다. 자외선 스펙트럼 결과로부터 전자구름 퍼짐 효과(${\beta}$), covalence factor($b^{1/2}$), Sinha parameter (${\delta}%$) 및 covalence angular overlap parameter(${\eta}$)를 계산하였다. 이들 착물의 열적성질을 열무게 분석법에 의해 연구하였다. 본 화합물에 있어서 란탄(III)의 배위수는 10으로 조사되었다. 기본 리간드인 FFAAPS와 착물의 항박테리아 선별조사 결과, 이들 착물은 중간 정도의 항박테리아 활성을 보였다.
Indium(III) trihalides (halogen=Cl, Br)와 bis(pentafluorophenyl)cadmiumd을 acetonitrile에서 반응시켜 acetonitrile이 배위된 tris(pentafluorophenyl)indium을 합성하였으며 원소분석, 핵자기 공명과 질량분석 스펙트럼을 이용하여 특성을 조사하였다. 그 결과 acetonitrile과 배위한 tris(pentafluorophenyl)indium는 pentafluorophenylindium화합물과 acetonitrile이 1:1로 배위된다는 것을 알 수 있었다. 또한 In$(C_6F_5)_3{\cdot} CH_3CN$과 DMAP(dimethylaminopyridine)를 dichloro methane 용매에서 리간드를 치환반응시켜 In$In(C_6F_5)_3{\cdot}DMAP$를 합성하였다. 리간드들의 치환은 acetonitrile보다 주개 성질이 강한 DMAP가 acetonitrile의 자리에 배위하는 것으로 생각된다.
이미 연구된 황 및 질소를 배위자로 가지는 금속 착물의 항종양 활성에 근거하여 sulfoxide와 cycloamine계의 Pd(II) 착물들을 합성하였고 이들에 대한 확인과 성질은 다음과 같다. 원소 분석 및 질량 분석으로써 착물에 대한 존재원소의 함량과 분자량을 측정하였고, 가시 및 자외선 스펙트라와 핵자기 공명 스펙트라로부터 배위자와 금속간의 결합을 확인하였고, 적외선 스펙트라로부터는 배위자의 배위 자리와 그 구조를 추정하였다. 이들 착물은 노란색 결정으로 메탄올과 클로로포름에 녹으며 물과 그 밖의 일반 유기용매에는 잘 녹지 않는다.
토도로카이트(todorokite)는 $3{\times}3$ 망간 팔면체로 이루어진 상대적으로 큰 나노공극(nanopore)을 가지는 터널구조의 산화망간광물로 나노공극에 다양한 양이온 함유가 가능하기 때문에 금속이온 거동에 큰 역할을 할 수 있다. 주로 결정도가 낮고 다른 산화망간광물들과 함께 집합체로 발견되어 나노 공극 내부 양이온의 배위(coordination)구조는 실험만으로 여전히 규명하기 매우 어렵다. 이번 논문에서는 고전분자동력학(classical molecular dynamics, MD) 시뮬레이션을 이용하여 토도로카이트 터널에 함유된 $Mg^{2+}$ 이온의 배위구조에 대한 연구결과를 처음으로 소개한다. 기존 실험에서는 토도로카이트 내부에 함유된 $Mg^{2+}$가 공극의 중앙에 우세하게 자리한다고 알려져 있다. MD 시뮬레이션 결과, $Mg^{2+}$ 이온의 약 60 %가 나노공극의 중앙에 위치하지만, 약 40 %의 $Mg^{2+}$는 광물의 표면에 해당하는 공극의 코너에 위치하였다. 공극 중앙의 $Mg^{2+}$는 수용액에서처럼 물 분자와 6배위수를 보였다. 공극 코너의 $Mg^{2+}$ 역시 6배위수를 보였는데, 물 분자 이외에도 망간 팔면체 표면 산소와 배위를 보였다. $Mg^{2+}$ 이온의 동적 거동을 파악하기 위해 계산한 평균 제곱 변위(mean squared displacement) 결과에서는, 수용액 벌크(bulk) 상태에서 갖는 물 분자와 양이온의 동적 성질이 토도로카이트 1D 나노공극에서는 유지되지 못하고 잃어버리는 것을 확인할 수 있었다.
기존의 고분자막의 투과도와 선택성의 상호의존성을 개선하고자 하는 노력으로 복합막등에 관한 연구가 이제가지 이루어져왔으나 최근에는 전이금속을 유기고분자와 결합시켜 그 전이금속의 산화환원력을 이용하여 투과도와 선택성을 높이려는 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 근래에 촉진수송에 자주 이용되는 전이금속을 이용한 고분자 착체막에 있어서 전이금속과 배위자, 그리고 기체와의 관계를 규명하기 위하여 1차로 Schiff base를 배위자로 이용하여 Co을 착제로 만들어 $O_2, N_2$기체를 대상으로 투과실험을 행하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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