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결합 이성질체

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목차

1. 개요

결합 이성질체는 배위 화합물에서 리간드가 중심 금속 이온에 결합하는 방식이 다른 이성질체 현상을 의미한다. 이러한 현상은 니트로펜타암민코발트(III) 염화물([Co(NH3)5(NO2)]Cl2)에서 처음 관찰되었으며, 이 화합물은 니트로기가 질소 또는 산소를 통해 배위하는 두 가지 이성질체를 갖는다. 1800년대 후반에 이들의 존재가 알려졌지만, 구조적 차이는 1907년에 밝혀졌으며, 붉은색 이성질체가 자외선 조사에 의해 노란색 이성질체로 변환되는 현상도 확인되었다.

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결합 이성질체
개요
유형구조 이성질체의 한 종류
정의배위 화합물에서 동일한 조성을 가지지만 리간드의 연결 방식이 다른 이성질체
예시 리간드CN- (시아니도)
NC- (아이소시아니도)
OCN- (시아네이트)
NCO- (아이소시아네이트)
SCN- (싸이오사이아네이트)
NCS- (아이소싸이오사이아네이트)
SeCN- (셀레노사이아네이트)
NCSe- (아이소셀레노사이아네이트)
NO2- (나이트라이트)
SO3(2-) (아황산염)
관련 화합물 예시[(NH3)5Co-SCN](2+) (싸이오사이아네이토-코발트(III) 착이온)
[(NH3)5Co-NCS](2+) (아이소싸이오사이아네이토-코발트(III) 착이온)
RuCl2(dmso)4 (루테늄 클로라이드 다이메틸설폭사이드 착물)
상세 설명
특징연결 이성질체는 동일한 화학식을 가지지만, 중심 금속 이온에 결합된 리간드의 원자가 다르다.
예시 (SCN-/NCS-)SCN-는 황(S) 또는 질소(N) 원자를 통해 금속에 결합할 수 있으며, NCS-는 질소(N) 원자를 통해 금속에 결합한다.
예시 (NO2-)NO2-는 질소(N) 또는 산소(O) 원자를 통해 결합할 수 있다.
중요성연결 이성질체는 화학적 성질과 반응성에 영향을 미친다.
연구Co(NH3)5SCN2+ 이온의 염기 가수분해 메커니즘 연구 (Buckingham, Creaser, Sargeson, 1970)

2. 역사

결합 이성질체 현상은 니트로펜타암민코발트(III) 염화물에서 처음 관찰되었다. 1800년대 후반부터 이러한 이성질체의 존재는 알려져 있었지만, 그 구조적 차이는 1907년에 이르러서야 설명되었다.[2] 이후 자외선 조사 시 붉은색 이성질체가 노란색 이성질체로 변환된다는 것이 밝혀졌다. 이 현상은 니트리토 이성질체(Co-ONO영어)에서 니트로 이성질체(Co-NO2영어)로의 분자 내 재배열을 통해 일어난다.[3]

2. 1. 니트로펜타암민코발트(III) 염화물

이 양이온성 코발트 착물은 두 가지 결합 이성질체로 분리될 수 있다. 노란색 이성질체에서는 니트로 리간드가 질소를 통해 중심 금속 이온(Co)에 배위 결합한다. (Co-NO2) 붉은색 이성질체는 니트리토 리간드가 산소 원자를 통해 중심 금속 이온(Co)에 배위 결합한다. (Co-ONO) O-결합 이성질체는 [Co(NH3)5(ONO)]2+로도 표현된다. 이러한 이성질체의 존재는 1800년대 후반부터 알려졌지만, 그 차이점은 1907년에야 설명되었다.[2] 이후 자외선 조사 시 붉은색 이성질체가 노란색 이성질체로 변환된다는 것이 밝혀졌다. 이 특정 예에서, 니트리토 이성질체(Co-ONO)로부터 니트로 이성질체(Co-NO2)의 형성은 분자 내 재배열에 의해 일어난다.[3]

[Co(NH3)5(NO2)]2+의 두 이성질체 구조.

2. 2. 발견 및 연구



2. 3. 구조 예시

[9]

참조

[1] 논문 Mechanism of Base Hydrolysis for CoIII(NH3)5X2+ Ions. Hydrolysis and Rearrangement for the Sulfur-Bonded Co(NH3)5SCN2+ Ion
[2] 논문 Über strukturisomere Salze der Rhodanwasserstoffsäure und der salpetrigen Säure https://zenodo.org/r[...]
[3] 논문 Synthesis and Isomerization of Nitritopentammine Complexes of Rhodium(III), Iridium(III), and Platinum(IV) 1962-02-01
[4] 논문 Mechanism of Base Hydrolysis for CoIII(NH3)5X2+ Ions. Hydrolysis and Rearrangement for the Sulfur-Bonded Co(NH3)5SCN2+ Ion
[5] 논문 Über strukturisomere Salze der Rhodanwasserstoffsäure und der salpetrigen Säure https://zenodo.org/r[...]
[6] 논문 Synthesis and Isomerization of Nitritopentammine Complexes of Rhodium(III), Iridium(III), and Platinum(IV) 1962-02-01
[7] 저널 Mechanism of Base Hydrolysis for CoIII(NH3)5X2+ Ions. Hydrolysis and Rearrangement for the Sulfur-Bonded Co(NH3)5SCN2+ Ion
[8] 서적 화학 용어 정리집 제 2판 옥스포드, Blackwell 과학 서적 출판부
[9] 저널 Über strukturisomere Salze der Rhodanwasserstoffsäure und der salpetrigen Säure


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