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고온, 고압 하에서 진행되는 1욕 금속/배위자 반응: 배위와 유기합성화학의 연결 고리

전문가 제언: ○ 일반적인 1욕 금속/배위자 반응은 대기 중에 노출된 상태에서 온화한 조건으로 시행되나 본고에서(의) 솔보서멀법에서는 밀폐된 반응계에서 고온, 고압상태에서 시행되는 특징을 가진다. 본 고에서는 고온, 상태에서 진행되는 반응에 대해 솔보서멀(solvothermal) 반응이라는 용어를 사용하고 있으나 매우 생소한 용어이므로 본 해설에서는 의미를 고온 가압 반응의 뜻으로 해석하였다. 그러므로 제목은 고온 가압상태에서의 반응으로 하였으며 본문 중에서는 약자 ST로 나타내었다.

○ 사실 ST 반응은 무기 고체재료에서 금속-유기프레임(Metal-Organic Frame, MOF)을 갖는 화합물을 만들기 위해 오래 전부터 사용해온 용어이며 이 반응을 통해 얻어진 물질은 복잡한 구조의 다양성과 기대되는 물리 화학적 성능을 가지고 있어서 이러한 구조를 가지는 화합물을 설계한다는 의미에서 본고에서는 MOF의 합성과정을 결정공학(crystal engineering)이라는 용어를 사용하여 표현하고 있다.

○ 최초로 보고된 ST 1욕법의 배위 반응은 1998년에 발표된 1차원적 할로겐화 배위금속으로 초분자 구조를 가지고 있는 사실이 합성과정에서 우연하게 발견되었다. 이들 초분자 구조의 MOF는 2차 비선형 광학적 성질을 나타내는 금속 카르복시염의 MOF이나 ST가 아닌 일반적 합성방법으로부터는 얻기가 어렵다.

○ 고온 가압 하에서 시행되는 반응 중 MOF 등의 초분자 구조물을 창출하는데 유효한 반응에는 카르복시산 에스테르의 가수분해, 유기 니트릴과 알데하이드의 카르복시산염으로 전환, 아세토니트릴/에틸렌의 탄소-탄소결합, 1,3,4-oxadiazole 탄소-질소결합, 탄소-산소 결합의 파괴, 디슬피드 결합의 파괴와 생성, 방향족화합물의 치환은 물론 방향족 카복실(카르복시)염의 탈탄산 반응 등이 있다. 이러한 반응들은 다공성 초분자 구조물과 발광을 나타내는 발광원 등의 물리적 성질을 나타내는 MOF를 개발하는 결정공학의 중요한 접근수단이 되된다. 그러므로 이러한 세계적인 연구추세를 감안하여 이러한 고부가가치 및 첨단제품의 개발을 목표로 우리 젊은 유기합성화학자들 관심을 촉구한다.

저자: Chen, XM; Tong, ML; AF Chen, Xiao-Ming; Tong, Ming-Liang
자료유형: 학술정보