Tin(IV) Porphyrin Complexes

소개글

Tin(IV) Porphyrin Complexes에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. purpose

2. Theory

3. Method

4. Abstract

5. Observation

6. Result

7. Discussion

본문내용

한다. (2회)
3) 건조시켜 dichlore tin(IV)을 얻는다.
4) H-NMR을 찍어 확인한다.
2- Hydrolysis of dichloroxotin(IV) porphyrin
1) dichlorotin(IV)140mg, K2CO3 400mg, THF(solvent) 80ml, H2O 20ml를 넣는다.
2) 3시간 reflux한다.
3) 분별깔대기에 넣어 dichloromethane 60ml를 넣고 물층, 유기층을 분리
4) 유기층을 증류수 40ml로 두 번정도 워싱한다.
5) NaSO4를 넣어 유기층의 물을 제거한다.
6) 필터하여 NaSO4를 제거하고 haxane과 dichloromethane을 1:1로 넣고 결정한다.
4. Abstract
- porphyrin
porphyrin은 생체 내에서 산화 환원반응에 중요한 작용을 하는 물질이다.하지만 이것이 헤모글로빈으로 전환되지 않으면 생체 내에서 독으로 작용하게된다. porphyrin은 4분자의 pyrrole의 4개의 -CH-로 연결된 구조로 되어있다.
- 전체반응
-TPP를 사용하는 이유
TPP (tetraphenylporphyrin)은 porphyrin의 기초 스펙트로스코프, 구조, 반응 연국에 있어서 폭넓게 사용된다. NMR연구에서도 매우 적당한 TPP의 화합물은 반자성이고 공기 중에서도 안정한다. TPP와 결합한 금속은 빠른 속도로 결합되고 강산에서조차 잘 사라지지 않는다. TPP의 화합물은 가장 기본적이고 뚜렷한 자주색을 나타낸다.
- Sn을 사용하는 이유
TPPSnX2 화합물은 반자성이고 공지 상에서 안정한다. EH한 축형의 리간드는 Tin 원자에 붙여질 수 있다. 그리고 EH한 실험에서 쓰이는 CDCl3에서도 충분히 용해가 되어 NMR을 쉽게 관찰할 수 있다. 또한 쉽게 결정화 된다.
- CDCl3를 쓰는 이유
H-NMR을 찍을 때 CHCl3의 경우는 H가 같이 peak로 찍혀 나올 가능성이 있기 때문에 중수소를 사용한 CDCl3를 사용한다.
5. Observation
- Dichlorotin(IV) 합성
1) TPP 330mg + Pyridine 64ml + Tin(II) chloride 250mg을 둥근 플라스크에 넣는다.
2) oil bath안에서 중탕하고 온도는 100℃에서 유지하고 2시간동안 reflux한다.
3) 실온으로 식힌 뒤 H2O 100ml를 넣고 섞어준 다음 fillter한다.
4) 침전물을 건조시키고 무게를 측정한 다음 NMR을 찍는다.
- Dichloroxotin(IV) 합성
1) Dichlorotin(IV) 140mg + THF 80ml + H2O 20ml + K2CO3 400mg을 둥근플라스크에 넣는다.
2) oil bath안에서 중탕하고 온도는 50℃에서 유지하고 2시간동안 reflux한다.
3) evaporation으로 용액을 증발시킨다음 MC60ml를 넣어준다.
4) 물층과 유기층이 분리가 되는데 잘 섞어준 후 유기층을 걸러내서 H2O 40ml를 넣고 세척한 다음 다시 유기층을 걸러주기를 2회 반복한다.
5) 걸러낸 유기층의 수분을 제거하기 위해서 Na2SO4를 넣고 fillter한다.
6) evaporation한다음 NMR을 찍어본다.
6. Result
- Dichlorotin(IV) 합성
TPP : 330mg
= 5.368 x 10-4mol = 0.5368 mmol
Dichlorotin(IV) 수득량 : 0.2003g
= 2.496 x 10-4mol = 0.2496 mmol
Dichlorotin(IV) 수득률 : x 100 = 46.50%
- Dihydroxotin(IV)는 합성하고 수득량은 측정하지 않고 NMR만 찍었다.
7. Discussion
이 실험은 porphyrin에서 Dichlorotin(IV)을 합성하고, Dichlorotin(IV)에서 다시Dihydr-
oxotin(IV)를 합성한 후 이 물질의 수득률과 MNR을 찍어보는 실험이였다.
Dichlorotin(IV) 합성은 46.50%의 수득률이 나왔는데 이는 reflux할 때 온도가 제대로 유
지되지 않아서 합성이 제대로 이루어 지지 않은 것 같다. 또한 filter 할 때에 오차도 피할
수 없었던 것 같다.
Dichlorotin(IV) NMR을 보면 TPP에서는 있던 NH의 peak가 Dichlorotin(IV)에서는 많
이 사라진 것을 볼 수 가 있다. TPP의 -NH bond는 base를 넣어줌으로 H가 떨어져 나가
Sn(IV) TPPCl2에서는 사라지게 된다. Dichlorotin(IV)에서 -NH bond는 관찰되지 않아야
하지만 약간은 남아 있는 것으로 봐서 합성이 이루어 졌지만 100%다는 합성되지 않았다는
말이 된다. 그리고 전반적으로 NMR peak가 7이상에서 관찰되는데 이는 porphyrin 전체가
aromatic을 형성하여 강한 자기장을 걸었을 때 반자성을 나타내는 aromatic ring current
현상 때문에 peak가 down field에서 나오는 것이다. peak 9 부근에 보면 불순물로 보이는
peak가 존재하는데 이는 합성중에 넣은 반응물이 완전히 생성물로 가지 않아서 나타난 것
으로 보인다. 그 외에도 아주 미세하게 나타난 peak들이 있는데 이는 reflux시 온도 유지
또는 공기 중에 노출된 여러 불순물이 섞여서 나타난 것으로 보인다.
두 번째 Dihydroxotin(IV) 합성의 NMR을 보면 여기서도 역시 불순물을 볼 수 있다. peak 9 부근의 불순물은 앞에서 만든 Dichlorotin(IV)에서의 불순물이 그대로 온 것으로 보인다. peak 2 부근에서는 새로운 peak가 나타난 것을 볼 수 있다.
이는 Dihydroxotin(IV)의 OH기가 생성되어 NMR에 나타난 것이다. Dihydroxotin(IV)의 NMR은 Dihydroxotin(IV) NMR보다 약간 up-field된 것을 볼 수 있다. 그 이유는 OH가 붙으면 전체적으로 up-field가 되기 때문이다.
8. Reference
무기화학 실험 / 김시중/ 고려대학교 출판부
실용무기화학 제 2판 / 윈저 Geoff-Rayner-canham/ 자유아카데미

키워드

Complexes,   Porphyrin,   Tin Porphyrin