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유기금속 광화학의 탄생 세기의 끝에 서서(Organometallic photochemistry at the end of its first century)

전문가 제언: □ Dewar 와 Jones에 의해 자외선 또는 가시광선의 조사로 광 에너지를 이용한 화학반응의 개시가 가능함이 알려진 1905년을 유기금속에 관련된 광화학의 원년이라 간주한다면 2004년은 유기금속 광화학의 탄생 100주년으로 볼 수 있는데 지나간 한 세기 사이에 유기금속 광화학은 이론적인 면에서나 실용화에 있어서도 비약적인 발전을 이룩하여 왔다. 이러한 시점에서 필자는 지나간 한 세기 동안에 이룩된 중요한 학문적 발전을 개관하고 이를 토대로 앞으로의 발전을 전망하였다.

□ 지금까지의 유기금속 광화학의 주 연구 대상은 6족 금속의 카보닐 화합물의 광분해와 이를 토대로 한 합성에 치중되어 왔으며 많은 학문적 업적들이 수립되었는데 금속의 연구 범위는 Fe, Mn, Mo, W, Ti, Ru, Re 등의 거의 모든 전이금속으로 확대되었고 카보닐 화합물의 광분해과정에서 진행되는 CO의 탈리로부터 알칸, 알켄, 알킨 등의 넓은 범위의 유기화합물에 대한 산화 첨가 반응 등에 관련된 연구 결과에 대한 개관을 피력하였다.

□ 반응 메커니즘을 검토하기 위한 연구 수단인 동결 매질에서의 분광학적인 분석 결과와 섬광 분석 결과로부터 반응 도중에 생성되는 메탈로센 등의 중간체 및 라디칼과 같은 활성종에 관련된 증거 자료를 소개하고 이를 토대로 리간드장 이론 및 분자궤도론적 입장에서 유기금속 광화학 반응의 진행 과정에 대한 이해를 도모하였다.

□ 또 이러한 결과를 기초로 유기금속 광화학을 통한 유기합성에서의 응용 가능성을 검토하였는 바 고입체 규칙성 비닐 및 디엔 중합체 합성 및 광학활성인 비균제 화합물의 합성, 고리화 첨가반응 등의 광합성이 아닌 방법으로는 합성할 수 없는 물질의 합성 이용 가능성을 제시하였다.

□ 또 앞으로는 연구대상을 금속 카보닐 화합물에만 국한하지 않고 금속카보닐과 디이민 또는 디아자부타디엔 리간드를 포함하는 카보닐, 니트로실 화합물들의 여기상태를 파악함으로써 유기금속 광화학의 연구 범위의 확대를 권고하고 있는데 우리나라 합성화학계서도 이러한 첨단 소재용 물질의 합성을 위한 연구 활성화가 요구된다.

저자: Bitterwolf, TE
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