아이오딘화 구리(I)
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1. 개요
아이오딘화 구리(I)는 무기 중합체로, 온도에 따라 섬아연석, 우르츠광, 암염 구조를 가진다. 아이오딘화 수소산과 구리를 가열하거나, 구리(II) 염과 아이오딘화 칼륨 수용액을 혼합하여 합성할 수 있다. 아이오딘화 구리(I)는 수은 검출, Cu(I) 클러스터 합성, 유기 합성, 구름 씨앗, 나일론 열 안정화, 식이 요오드 공급원 등 다양한 분야에 응용된다.
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아이오딘화 구리(I) - [화학 물질]에 관한 문서 | |
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일반 정보 | |
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IUPAC 명칭 | 아이오딘화 구리(I) |
다른 이름 | 아이오딘화 제1구리 머샤이트(en) |
식별 정보 | |
ChemSpider ID | 22766 |
InChI | 1/Cu.HI/h;1H/q+1;/p-1 |
SMILES | [Cu]I |
표준 InChIKey | LSXDOTMGLUJQCM-REWHXWOFAV |
CAS 등록번호 | 7681-65-4 |
UNII | 7DE9CA6IL2 |
PubChem | 24350 |
특성 | |
화학식 | CuI |
몰 질량 | 190.45 g/mol |
외관 | 흰색 고체 (시판 시약은 불순물로 인해 옅은 갈색을 띨 수 있음) |
냄새 | 냄새 없음 |
밀도 | 5.67 g/cm3 |
물에 대한 용해도 | 0.000042 g/100 mL |
용해도 곱 | 1.27 x 10−12 |
다른 용매에 대한 용해도 | 암모니아 및 아이오딘화물 용액에 용해됨. 묽은 산에는 불용성. |
융점 | 606 °C |
끓는점 | 1290 °C (분해) |
굴절률 | 2.346 |
증기압 | 10 mmHg (656 °C) |
자기 감수율 | −63.0·10−6 cm3/mol |
구조 | |
배위 | 사면체 음이온 및 양이온 |
결정 구조 | zincblende |
위험성 | |
GHS 그림 문자 | [[파일:GHS05.svg|30px]] [[파일:GHS07.svg|30px]] [[파일:GHS09.svg|30px]] |
신호어 | 위험 |
H 문구 | 302 |
P 문구 | 261 |
NFPA 704 | H: 1 R: 0 F: 1 S: 해당 없음 |
인화점 | 불연성 |
PEL | TWA 1 mg/m3 (구리로서) |
REL | TWA 1 mg/m3 (구리로서) |
IDLH | TWA 100 mg/m3 (구리로서) |
관련 화합물 | |
다른 음이온 | 플루오린화 구리(I) 염화 구리(I) 브로민화 구리(I) |
다른 양이온 | 아이오딘화 은 아이오딘화 금(I) 아이오딘화 나트륨 |
2. 구조
아이오딘화 구리(I)는 대부분의 이원(두 개의 원소만 포함하는) 금속 할로겐화물과 마찬가지로 무기 중합체이며, 여러 결정 형태로 존재한다.[7] 390 °C 이하에서는 섬아연석 구조 (γ-CuI), 390 ~ 440 °C 사이에서는 우르츠광 구조 (β-CuI), 440 °C 이상에서는 암염 구조 (α-CuI)를 채택한다.[7] 섬아연석 또는 우르츠광 구조일 때 이온은 사면체 배위를 가지며, Cu-I 거리는 2.338 Å이다. 브롬화 구리(I)과 염화 구리(I) 또한 각각 405 °C와 435 °C에서 섬아연석 구조에서 우르츠광 구조로 변환된다. 따라서 구리-할로겐 결합 길이가 길수록 섬아연석 구조에서 우르츠광 구조로 구조를 변경하는 데 필요한 온도가 낮아진다. 브롬화 구리(I)와 염화 구리(I)의 원자간 거리는 각각 2.173 Å 및 2.051 Å이다.[7] 공유 결합 특성에 따라 CuI는 p형 반도체이다.[8]
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아이오딘화 수소산에서 아이오딘과 구리를 가열하여 아이오딘화 구리(I)를 제조할 수 있다.[9]
아이오딘화 구리(I)는 수은 증기와 반응하여 갈색 아이오도수은산 구리(II)를 형성한다.
1,2- 또는 1,3-디아민 리간드와 함께 아이오딘화 구리(I)는 아릴, 헤테로아릴 및 비닐 브로마이드를 해당 요오드화물로 전환하는 반응을 촉매한다. NaI는 전형적인 요오드화물 공급원이며 다이옥산은 전형적인 용매이다 ( 방향족 핀켈스타인 반응 참조).[15]
3. 합성
실험실에서는 아이오딘화 칼륨 수용액과 황산 구리(II)와 같은 가용성 구리(II) 염을 혼합하여 아이오딘화 구리(I)를 제조한다.[4]
:2 Cu(2+) + 4 I− → 2 CuI + I2
요오드화 나트륨 또는 요오드화 칼륨 수용액에, 황산 구리(II) 등 수용성 구리 이온을 첨가하면 된다.
:Cu2+ + 2I- -> CuI2
생성된 CuI2는 즉시 요오드화 구리(I)과 요오드로 분해된다.[18]
:2CuI2 -> 2CuI + I2
아이오딘화 수소산 중에서 아이오딘과 구리를 가열해도 생성된다.
아이오딘화 구리(I)는 물에 잘 녹지 않지만, NaI나 KI 존재 하에서는 직선형의 [CuI2]−이온이 되어 용해된다. 이 용액을 물로 희석하면 아이오딘화 구리(I)가 석출된다. 이 정제 방법을 통해 무색으로 순도가 높은 아이오딘화 구리(I)를 얻을 수 있다.[19]
4. 반응
:4 CuI + Hg → (Cu+)2[HgI4](2−) + 2 Cu
이 반응은 흰색 CuI에서 갈색 Cu2[HgI4]/Cu2[HgI4]영어로의 색상 변화가 극적으로 나타나기 때문에 수은 검출에 사용될 수 있다.
아이오딘화 구리(I)는 와 같은 Cu(I) 클러스터의 합성에 사용된다.[10]
아이오딘화 구리(I)는 아세토니트릴에 용해되어 다양한 착물을 생성한다. 결정화 시 분자[11] 또는 고분자[12][13] 화합물을 분리할 수 있다. 적절한 착화제의 아세톤 또는 클로로포름 용액을 사용할 때 용해도 관찰된다. 예를 들어, 티오요소 및 그 유도체를 사용할 수 있다. 이러한 용액에서 결정화된 고체는 하이브리드 무기 사슬로 구성된다.[14]
5. 응용
아이오딘화 구리(I)는 팔라듐 촉매와 함께 소노가시라 커플링에서 공동 촉매로 사용된다.[16]
아이오딘화 구리(I)는 구름 씨앗에 사용되어,[17] 구름에 물질을 살포하여 물이 물방울이나 결정을 형성하는 능력을 증가시켜 강수량이나 유형, 또는 구름의 구조를 변화시킨다. 아이오딘화 구리(I)는 구름 속 수분이 응축될 수 있는 구체를 제공하여 강수량을 증가시키고 구름 밀도를 감소시킨다.
아이오딘화 구리(I)의 구조적 특성은 상업용 및 주거용 카펫 산업, 자동차 엔진 부품 및 내구성과 무게가 중요한 기타 시장에서 아이오딘화 구리(I)가 나일론의 열을 안정화시키는 데 기여한다.
아이오딘화 구리(I)는 식탁 소금 및 동물 사료에서 식이 요오드의 공급원으로 사용된다.[17]
5. 1. 유기 합성 화학
1,2- 또는 1,3-디아민 리간드와 함께 CuI는 아릴, 헤테로아릴 및 비닐 브로마이드를 해당 요오드화물로 전환하는 반응을 촉매한다. NaI는 전형적인 요오드화물 공급원이며 다이옥산은 전형적인 용매이다 ( 방향족 핀켈스타인 반응 참조).[15]
CuI는 팔라듐 촉매와 함께 소노가시라 커플링에서 공동 촉매로 사용된다.[16]
아이오딘화 구리(I)는 촉매, 아이오딘화 시약으로 유기 합성 화학에서 사용된다. 소노가시라 커플링, 울만 반응 등의 크로스 커플링 반응에서 촉매 또는 조촉매로 사용된다. 또한 아이오딘화 나트륨과 함께 브로모아릴에서 아이오도아릴로의 변환에 사용된다[20]。아이오도아릴은 소노가시라 커플링, 헥 반응, 스즈키-미야우라 커플링, 미기타-코스기-스틸 커플링, 울만 반응 등 각종 커플링 반응에서 브로모아릴보다 높은 반응성을 나타내기 때문에 이러한 변환은 중요하다.
도쿄 대학의 후쿠야마 토오루 등은 아이오딘화 구리(I)와 세슘 아세테이트를 사용한 방향족 아미노화 반응을 개발하여 총합성에 사용하고 있다[21]。
5. 2. 기타 응용
1,2- 또는 1,3-디아민 리간드와 함께 CuI는 아릴, 헤테로아릴 및 비닐 브로마이드를 해당 요오드화물로 전환하는 반응을 촉매한다. NaI는 전형적인 요오드화물 공급원이며 다이옥산은 전형적인 용매이다 ( 방향족 핀켈스타인 반응 참조).[15]
CuI는 팔라듐 촉매와 함께 소노가시라 커플링에서 공동 촉매로 사용된다.[16]
CuI는 구름 씨앗에 사용되어,[17] 구름에 물질을 살포하여 물이 물방울이나 결정을 형성하는 능력을 증가시켜 강수량이나 유형, 또는 구름의 구조를 변화시킨다. CuI는 구름 속 수분이 응축될 수 있는 구체를 제공하여 강수량을 증가시키고 구름 밀도를 감소시킨다.
CuI의 구조적 특성은 상업용 및 주거용 카펫 산업, 자동차 엔진 부품 및 내구성과 무게가 중요한 기타 시장에서 CuI가 나일론의 열을 안정화시키는 데 기여한다.
CuI는 식탁 소금 및 동물 사료에서 식이 요오드의 공급원으로 사용된다.[17]
요오드화 은 등과 마찬가지로 인공 강우제로 사용된다.
참조
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RubberBible87th
[2]
서적
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https://www.mindat.o[...]
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https://www.ima-mine[...]
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