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Preparation and Properties of Metal-Organic Framework (MOF) Gels based on Cd(II) Coordination and Its Catalytic Ability in Knoevenagel Condensation 원문보기

  • 저자

    이효희

  • 학위수여기관

    경상대학교 대학원

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    화학과 무기 및 분석화학전공

  • 지도교수

  • 발행년도

    2014

  • 총페이지

    31 p.

  • 키워드

    Coordination polymer gel;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T13534213&outLink=K  

  • 초록

    금속과 배위결합을 형성할 수 있는 피리딜 그룹 (pyridyl group)이 포함된 세자리 리간드를 합성하였다. Cd2+, Zn2+이 배위된 MOFG (metal-organic frameworks gels)를 제조하였으며, NO3-, ClO4-, SO42- 을 지닌 카드뮴 금속이 배위된 MOFG (metal-organic frameworks gels)을 제조하였다. Cd2+이 배위된 MOFG (metal-organic frameworks gels)을 SEM, TEM, DSC, Rheometry 그리고 X-ray crystallography 등을 이용하여 물성연구를 수행하였다. MOFG (metal-organic frameworks gels)는 20–50 nm 너비의 섬유질 구조를 지니고 있었다. 또한 이 MOFG (metal-organic frameworks gels)가 115℃에서 젤 (gel)에서 졸 (sol)로 상전이가 나타난다는 것을 확인하였다. 그리고 Cd2+이 배위된 MOFG (metal-organic frameworks gels)의 배위구조를 알고자 제조한 단결정 (single crystal)을 분석하였다. 팔배위구조를 이루고 있는 1차원 배위 고분자 구조를 확인할 수 있었으며, Cd2+이 피리딜 그룹 (pyridyl group)의 질소원자와 배위결합을 이루고 있음을 확인하였다. MOFG(metal-organic frameworks gels)의 레올로지 (rheology)는 전형적인 유기 젤 (organogel)의 특성을 나타내었으며, MOFG (metal-organic frameworks gels) 제조 시의 Cd2+의 농도에 크게 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다. 또한 이 MOFG (metal-organic frameworks gels)는 크뇌베나겔 축합반응(Knoevenagel condensation reation)에서 염기적 촉매로서 효과적으로 작용하는 것을 확인할 수 있었다.


    A cyclohexane-base ligand (1) as a triconnected linker forms a supramolecular gel in the presence of transition metal ions, particularly Cd2+ and Zn2+. 1 can also be gelated with cadmium counter ions such as NO3-, ClO4- and SO42-. The metal–organic framework gel with Cd2+ have been characterized by SEM, DSC, rheometry and single crystal X-ray crystallography. The Cd2+–cyclohexane-based ligand gel shows a fibrillar structure with diameters ranging from 20–50 nm. Cd2+–cyclohexane-based ligand gel showed a sharp phase transition at 115℃, undergoing an endothermic reaction. This endothermic thermogram is due to the transition of the Cd2+ coordination polymer gel 1 into a solution phase. X-ray analysis reveals that the Cd(II) center in 1 is coordinated to the pyridyl nitrogen atoms to form a 1D coordination polymer, adopting an octahedral geometry. The rheology of a MOFG (metal-organic frameworks gels) with Cd2+ exhibited the behavior of a typical organogel. The rheological properties of the Cd2+–cyclohexane-based ligand gel were strongly dependent on the concentration of Cd2+. Furthermore, the xerogel 1 with Cd2+acted as a base catalyst in the Knoevenagel condensation reaction.


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