$Hg^{2+}$에 의한 cis-[Co(en)$_2$(L)Cl]$^{2+}$ (L = 아민류) 착물의 아쿠아화 및 킬레이트화 반응 = $Hg^{2+}$-promoted Aquation and Chelation of cis-[Co(en)$_2$(L)Cl]$^{2+}$ (L = Amines) Complexes

국문 초록 (Abstract)

수용액 및 유기용매-물 혼합용매속에서 L이 $NH_3$, $NH_2$$CH_3$, $glyOC_2H_5$, $glyOCH_3$, $dl-alaOC_2$$H_5$, $NH_2$$CH_2$$CONH_2$, $NH_2$CH$_2$CN 이 배위된 cis-[Co(en)$_2$(L)Cl]$^{2+}$ (en = 1,2-diaminoethane)에 $Hg^{2+}$을 작용시켰을 때 속도론적인 자료, 원평광이색성 스펙트라, 이온교환 크로마토그래피에 의한 생성물 분석 및 용매의 성질인 Y(ionizing power)를 이용한 m(Grunwald-Winstein의 기울기)값의 결과들로 부터 반응은 I$_{d-}$메카니즘으로 제안되었다. 반응 결과 L이 $NH_3$과 NH$_2$CH$_3$이 배위된 cis-[Co(en)$_2$(L)Cl]$^{2+}$은 Cl$^-$이 해리되어 H$_2$O 분자가 치환되었으며, L이 glyOC$_2$H$_5$, glyOCH$_3$, dl-alaOC$_2$H$_5$, NH$_2$CH$_2$CONH$_2$과 NH$_2$CH$_2$CN이 배위된 cis-[Co(en)$_2$(L)Cl]$^{2+}$은 Co(Ⅲ)에 대한 각 리간드 L의 킬레이트화가 일어났다. 에탄올-물 혼합용매 속에서 cis-[Co(en)$_2$(NH$_2$CH$_2$CN)Cl]$^{2+}$을 제외한 cis-[Co(en)$_2$(L)Cl]$^{2+}$은 에탄올의 양이 증가될수록 속도상수(k)의 값이 증가되었고, 또한 30${\%}$ 유기용매-물 혼합용매 속에서의 속도상수의 값은 30${\%}$ 2-프로판올-물>30${\%}$ 에탄올-물>물의 순서를 나타내었다. 그러나 cis-[Co(en)$_2$(NH$_2$CH$_2$CN)Cl]$^{2+}$은 이와 반대의 결과를 나타내었다. 각 착물들의 속도상수의 차이에 있어서 cis-[Co(en)$_2$(NH$_3$)Cl]$^{2+}$ 및 cis-[Co(en)$_2$(NH$_2$CH$_3$)Cl]$^{2+}$은 리간드장 파라메타(${\Delta}$)와 관계가 있었지만, cis-[Co(en)$_2$(L)Cl]$^{2+}$(L = $glyOC_2$H$_5$, glyOCH$_3$, dl-alaOC$_2$H$_5$, $NH_2$CH$_2$CONH$_2$, $NH_2$CH$_2$CN)은 이와 관계가 없었다. cis-[Co(en)$_2$(L)Cl]$^{2+}$에 대하여 $NO_3^-$을 첨가시켜 $Hg^{2+}$이 촉매로서 작용하는 반응에서 $NO_3^-$에 의하여 그 반응 메카니즘이 변화되는 것이 아니라 단지 속도만 변화되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

It has been suggested that Hg$^{2+}$-promoted reaction of a series of cis-[Co(en)$_2$(L)Cl]$^{2+}$ (en = 1,2-diaminoethane) with L = NH$_3$, NH$_2$CH$_3$, glyOC$_2$H$_5$, glyOCH$_3$, dl-alaOC$_2$H$_5$, NH$_2$CH$_2$CONH$_2$, and NH$_2$CH$_2$CN proceeds by dissociative interchange(I$_d$) mechanism from kinetic data, circular dichroism spectra, analyses of products, and the values of m(Grunwald-Winstein plot) using Y (solvent ionizing power) in aqueous solution and in mixed aqueous-organic solvent. It has been found that chloride replacement by water (aquation) for the series with L = NH$_3$ and NH$_2$CH$_3$ and chelation of ligand L to Co(Ⅲ) for the series with L = glyOC$_2$H$_5$, glyOCH$_3$, dl-alaOC$_2$H$_5$, NH$_2$CH$_2$CONH$_2$, and NH$_2$CH$_2$CN occurs, respectively. The rate constants on Hg$^{2+}$-induced reaction of the series except cis-[Co(en)$_2$(NH$_2$CH$_2$CN)Cl]$^{2+}$ were increased with increasing the contents of ethanol in mixed water-ethanol solvents. In mixed water-30${\%}$ organic solvents, the rate constants of the series except cis-[Co(en)$_2$(NH$_2$CH$_2$CN)Cl]$^{2+}$ have also been measured in the order 30${\%}$ 2-propanol-water > 30${\%}$ ethanol-water > water. However, the rate constants of cis-[Co(en)$_2$(NH$_2$CH$_2$CN)Cl]$^{2+}$ were reversed. The rate constants of the series with L= NH$_3$ and NH$_2$CH$_3$ were related to ligand field parameter (${\Delta}$), but those of the series with L = glyOC$_2$H$_5$, glyOCH$_3$, dl-alaOC$_2$H$_5$, NH$_2$CH$_2$CONH$_2$, NH$_2$CH$_2$CN were not. The reaction between the series and Hg2+ in aqueous media containing NO$_3^-$ has been investigated. The results for the reaction do not alter the mechanism, but the rate only was altered.