소개글
"쿠커비투릴"에 대한 내용입니다.
목차
1. 쿠커비투릴의 합성 및 금속 이온과의 반응
1.1. 쿠커비투릴의 합성
1.2. 쿠커비투릴과 금속 이온과의 반응
1.3. 쿠커비투릴 동족체의 성질 및 응용
1.4. 쿠커비투릴과 알칼리 금속 이온과의 결합
1.5. 쿠커비투릴[6]을 이용한 중금속 이온 인지
2. 참고 문헌
본문내용
1. 쿠커비투릴의 합성 및 금속 이온과의 반응
1.1. 쿠커비투릴의 합성
쿠커비투릴의 합성은 glycoluril과 formaldehyde를 이용하여 진행된다. 비커에 glycoluril(4.0g)과 formaldehyde(4.4mL), 진한 염산(0.175mL), 증류수(1.75mL)를 넣고 70~80 °C로 가열하면서 섞어준다. 용액이 점성을 띠어 검(gum)이 되면 진한 황산(7.5mL)을 천천히 넣어 완전히 녹여준다. 이때 흰색 침전이 생길 수 있다. 이 용액을 증류수 300mL가 담긴 비커에 천천히 넣어 침전을 형성시킨다. 형성된 침전을 감압 여과하여 충분히 씻어주고 공기 중에서 건조한다. 쿠커비투릴의 분자량을 계산하고 수율(%)을 구할 수 있다.쿠커비투릴의 합성 과정에서 주의해야 할 점은 진한 황산을 천천히 넣어 용액 안의 쿠커비투릴이 많이 녹아들어가지 않도록 하는 것이다. 쿠커비투릴은 산성 수용액에 잘 녹기 때문에 황산을 너무 빨리 넣으면 수득률이 낮아질 수 있다. 또한 침전을 충분히 씻어내어 불순물을 제거하는 것이 중요하다. 쿠커비투릴은 물과 유기용매에 대한 용해도가 낮아 정제가 쉽지 않은 편이다. 따라서 합성 조건을 최적화하여 순수한 쿠커비투릴을 얻는 것이 관건이라 할 수 있다.
1.2. 쿠커비투릴과 금속 이온과의 반응
쿠커비투릴과 금속 이온과의 반응은 다음과 같다.
쿠커비투릴은 위 아래가 뚫린 거대고리 화합물로, 내부 공간에 다양한 분자나 이온을 수용할 수 있다. 특히 쿠커비투릴의 위아래 입구에 있는 카르보닐기(C=O)가 양이온과 강한 배위 결합을 형성할 수 있다. 이에 따라 쿠커비투릴은 알칼리 금속 이온, 암모늄 이온 등과 안정한 주-객체 착물을 만들 수 있다.
실험 B에 따르면, 1.90g의 쿠커비투릴[6]을 증류수 380mL에 분산시킨 후 쿠커비투릴 몰수의 1/2에 해당하는 Na2SO4를 가하였다. 그 결과 일부 쿠커비투릴이 용해되고 일부가 여전히 녹지 않는 상태로 존재하였다. 녹지 않은 쿠커비투릴을 여과하여 제거하고 얻은 맑은 용액에 과량의 아세톤을 가하여 침전을 형성시켰다. 이 침전물은 쿠커비투릴이 Na+ 이온과 결합한 것으로, 용해도가 증가하여 대부분이 침전되었다고 볼 수 있다. 반면 여과 과정에서 제거된 녹지 않은 쿠커비투릴은 1.50g이었다. 이를 통해 쿠커비투릴은 중성 수용...
참고 자료
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