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dc.contributor.advisor Cho, Jae Heung -
dc.contributor.author Tak, Hyeon Woo -
dc.date.accessioned 2017-05-10T08:53:02Z -
dc.date.available 2016-08-18T00:00:00Z -
dc.date.issued 2016 -
dc.identifier.uri http://dgist.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000002296548 en_US
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/20.500.11750/1472 -
dc.description.abstract A nickel(II)–borohydride complex bearing a macrocyclic tridentate N-donor ligand, [Ni(Me3-TACN)(BH4)(CH3CN)]+ (Me3-TACN = 1,4,7-trimethyl-1,4,7-triazacyclononane), was prepared, isolated, and characterized by various physicochemical methods, including UV-vis, ESI-MS, IR and X-ray analyses. The structural and spectroscopic characterization clearly shows that the borohydride ligand is bound to the high-spin nickel(II) center in an η2-manner. Density functional theory calculations provided geometric information of 2, showing that the η2-binding of borohydride to the nickel center is more favorable than the η3-binding mode in CH3CN. The complex is paramagnetic with an effective magnetic moment of 2.9 μB consistent with a d8 high-spin system.
The reactivity of the high-spin nickel(II)–borohydride complex was examined in dehalogenation with numerous halocarbons. A kinetic isotope effect value of 1.7 was observed in the dehalogenation of CHCl3 by the nickel(II)–borohydride complex. Kinetic studies and isotopic labeling experiments implicate that hydride ion or hydrogen atom transfer from the borohydride group is the rate determining step. The positive Hammett ρ value of 1.2, obtained in the reactions of [Ni(Me3-TACN)(BH4) (CH3CN)]+ and para-substituted benzoyl chloride, indicates that the dehalogenation by the nickel(II)–borohydride species occurs via a nucleophilic reaction. ⓒ 2016 DGIST
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dc.description.tableofcontents Ⅰ. Introduction 1 --
1.1 Motivation 1 --
1.2 Previous work 1 --
1.3 This work 2 --
Ⅱ. Results and discussion 3 --
2.1 Nickel(II) precursor complex 3 --
2.2 Nickel(II)–borohydride complex and characterization 5 --
2.3 Reactivity 2 --
2.4 Density functional theory results 19 --
Ⅲ. Conclusions 27 --
3.1 Conclusions 27 --
Ⅳ. Experimental section 28 --
4.1 Materials 28 --
4.2 Physical methods 28 --
4.3 Syntheses 29 --
4.3.1 [Ni(Me3-TACN)(CH3CN)2](ClO4)2 (1-(ClO4)2) 29 --
4.3.2 [Ni(Me3-TACN)(BH4)(CH3CN)](BPh4) (2-(BPh4)) 29 --
4.4 X-ray crystallography 30 --
4.5 Reactivity 31 --
4.6 Computational details 31
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dc.format.extent 37 -
dc.language eng -
dc.publisher DGIST -
dc.subject High-spin nickell(II)-borohydride complex -
dc.subject dehalogenation -
dc.subject 고스핀 니켈-보로하이드라이드 화합물 -
dc.subject 탈할로겐반응 -
dc.title Synthesis, Characterization and Reactivity of a Mononuclear Nickel(II)-Borohydride Complex -
dc.type Thesis -
dc.identifier.doi 10.22677/thesis.2296548 -
dc.description.alternativeAbstract 본 논문은 니켈 보로하이드라이드 착물 및 이를 사용한 할로겐화 탄소의 탈할로겐화에 관한 것이다. 니켈(nickel)과 수소(hydrogen) 사이의 상호작용은 공업적 및 생물학적 촉매 시스템 분야에 있어 매우 중요하다. 니켈-수소 착물은 유기합성을 위한 촉매 수소화 반응, 재충전 전지를 위한 니켈 수소 배터리 및 수송을 위한 수소 저장과 밀접하게 관련되어 있다. 수소 가스로 양자(proton)의 두 개의 전자를 가역적으로 환원시키는 반응에 대하여 촉매로서 작용하는 수소화효소(hydrogenases) 등, 니켈을 함유하는 효소에 있어서 니켈-수소 부가물(adducts)은 효소 반응의 메커니즘에 있어서 매우 중요한 중간체이다. 현재, 니켈-수소 부가물에서 니켈-보로하이드라이드 종(species)이 관심이 높아지고 있으며 그 이유로는, 상기 니켈-수소 부가물이 니켈 촉매화된 수소첨가 반응(nickel-catalyzed hydrogenation)을 위한 잠재적인 물질이기 때문이다.
본 논문의 니켈-보로하이드라이드 화합물은 세자리 N-도너(donor) 리간드를 취하는 단핵의 고스핀 (η2-BH4)니켈(II) 착물로서 CHCl3 등의 할로겐화 탄소에 대하여 탈할로겐 반응을 유도하는 현저한 효과가 있음을 확인하였다. 물과 토양의 치명적인 오염원인 할로겐화합물들은 인간과 동물에게 신경학적, 생식적인 독성을 가진다. 이런 할로겐물질의 분해를 통해 앞서 언급한 수소발생과 환경의 정화에 활용 될 수 있다는 점에서 의의를 가진다. ⓒ 2016 DGIST
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dc.description.degree Master -
dc.contributor.department Emerging materials Science -
dc.contributor.coadvisor Kim, Hyun Chul -
dc.date.awarded 2016. 8 -
dc.publisher.location Daegu -
dc.description.database dCollection -
dc.date.accepted 2016-08-18 -
dc.contributor.alternativeDepartment 대학원 신물질과학전공 -
dc.contributor.affiliatedAuthor Tak, Hyeon Woo -
dc.contributor.affiliatedAuthor Cho, Jae Heung -
dc.contributor.affiliatedAuthor Kim, Hyun Chul -
dc.contributor.alternativeName 탁현우 -
dc.contributor.alternativeName 조재흥 -
dc.contributor.alternativeName 김현철 -
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