본 연구는 칼코젠 원자(μ-E; E = S, Se)가 다이갈륨 다이수산화물 복합체 [{MeLGa(OH)}2(μ-E)]의 구조와 반응성에 미치는 영향을 탐구했습니다. 황(4) 및 셀레늄(5) 화합물은 MeLGaCl2와 Na2E를 THF-NH3(l)에서 반응시킨 후 가수분해하여 합성되었습니다. 황 시스템에서는 중간체 2와 3이 분리 및 특성화되었으나, 셀레늄 유도체는 반응성이 높아 분리하기 어려웠습니다.
4와 5의 4족 금속 아미드(M(NR2)4)에 대한 반응성 연구는 칼코젠 효과를 명확히 보여주었습니다. 4는 단일고리 및 스파이로고리 복합체를 모두 생성한 반면, 5는 스파이로고리 복합체만을 선택적으로 형성했습니다. 또한, 더 온화한 아미드인 Me2Si(NMe2)2는 5와만 반응하여 실록사이드 가교 유도체를 생성했습니다.
보레인 의존적 반응 경로도 관찰되었습니다. BH3·THF와의 반응은 Ga–OH 양성자 분해를 통해 고리형 보레이트를 형성했으며, BH3·SMe2는 갈륨에 대한 수소화물 공격을 촉진하여 갈륨 수소화물을 생성했습니다. 이러한 결과는 4와 5의 양쪽성 특성을 밝히고, 칼코젠 가교가 이들 화합물의 결합 및 반응성을 조절하는 효과적인 전략임을 입증합니다.
이 연구는 상위 학부 무기화학 실험 과정에서 코발트 아세틸아세토네이트 합성 및 분석을 포함하는 4가지 탐구형 활동을 개발, 구현 및 평가했습니다. 2주간의 실험에서 학생들은 비계식 워크시트를 통해 분광학을 활용하여 리간드의 금속 중심 배위 모드를 결정하는 방법을 탐구하도록 안내받았습니다.
협동 학습, 학생 자기 효능감, 개념 개발 및 유지에 대한 평가는 두 학기 동안 네 개 섹션의 강좌에서 진행되었습니다. 학생들은 활동 중 팀으로 효과적으로 협력하며 집중하고 소통했습니다.
그 결과, 학생들의 자신감, 참여도, 과학적 능력과 관련된 자기 효능감이 긍정적인 영향을 받았습니다. 팀 활동을 통해 학생들은 1H NMR 및 IR 분광학적 증거를 활용하여 2,4-펜탄다이온의 코발트(III) 중심 배위 모드를 성공적으로 예측했습니다.
하지만 누적 실험 과정 최종 시험에서는 개념 유지에 어려움을 겪는 것으로 나타났습니다. 이 실험의 도입은 학생 참여, 대인 관계 처리 기술 및 학생 자기 효능감 증진에 기여할 수 있습니다.
본 연구는 치환된 벤조에이트 축 리간드(O2CC6H4X)를 포함하는 Mo2Ni(dpa)4(O2CC6H4X)2 이종 금속 원자 사슬 복합체의 합성을 보고한다. 여기서 X는 파라 치환체(CH3, H, I, CN, CF3)이다. 이 화합물들은 기존에 보고된 Mo2Ni(dpa)4(OTf)2 전구체와 두 당량의 [NEt4][O2CC6H4X] 카르복실레이트 염을 반응시켜 합성되었으며, 유사 할로젠화물 축 리간드 치환에 대한 이전 연구를 기반으로 한다.
결정학적, 분광학적, 자기적 측정 결과, 합성된 화합물들은 유사한 구조적 및 분광학적 특성을 가지며 S = 1 Ni2+ 상자성 중심을 지지함을 확인하였다. 전기화학적 연구에서는 Mo24+/Mo25+ 산화환원쌍이 축 벤조에이트 파라 치환체의 전자적 특성(σp)에 반응하며, 치환체 σp가 증가함에 따라 Mo24+/Mo25+ 산화환원쌍의 E1/2가 증가하는 경향을 보였다.
또한, 이러한 합성 방법이 파라 치환 벤조에이트 계열 외의 리간드에도 적용 가능함을 입증하기 위해 산화환원 활성 리간드인 페로센 카르복실레이트(O2CFc)를 포함하는 Mo2Ni(dpa)4(O2CFc)2 복합체 2를 합성하고 특성화하였다.
본 연구는 이종 금속 원자 사슬 복합체의 합성을 확장하고, 축 리간드의 전자적 특성이 금속 중심의 산화환원 거동에 미치는 영향을 체계적으로 규명함으로써 새로운 기능성 재료 개발의 토대를 제공한다.
