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반응후 물질 분석에 관한 질문

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H,T-poly(3-octylthiol thiophene)을 합성했습니다. (첨부파일 experimental section 마지막)

THF에 녹아 있던 crude를 methanol quenching후 용매를 날리고 다시 THF나 유기용매를 넣으면

빨간색 고체가 다시 녹질 않는데, 그 이유가 사슬 말단의 -SH가 -S-S- 결합을 해버리는 건지 아니면 아직 -SH로 바뀌지 않고 -S음이온 상태로 있어서 녹지 않는건지 잘 모르겠습니다.

참고로 -S-S- 줄여보고자 온도 안주고 오직 베큠으로만 솔벤트 날려보는 시도까지 해봤습니다.
  • 고분자
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답변 2
  • 답변

    조윤환님의 답변

    반갑습니다.

    Lithium aluminum hydride(LAH) 환원반응을 이용해 polythiophene thiol 유도체를 합성하는 반응이군요. 합성 타겟의 물성을 잘 모르기 때문에 정확한 답변은 어렵겠지만 첨부 문헌을 검토해보고 몇 가지 조언을 드리고자 합니다.

    일단 타겟 물질의 유기 용매에 대한 용해도는 썩 좋은 편이 아닌 것 같습니다. 그렇게 때문에 고체로 얻는 물질도 잘 녹지 않는 것이죠. 이런 물질의 경우 농축을 한 후 다시 녹이는 것이 어려운 경우가 많습니다.

    thiol이 S- 형태나 특히 S-S 형태로 존재하는 상황은 아닌 것 같습니다. S-S 결합이 생성되려면 산화반응을 일으켜야 하는데 아시겠지만 강력한 환원제를 사용한 반응이었죠.

    LAH를 사용한 반응의 경우 반응하고 남은 LAH를 나중에 quenching해야 하는데 첨부 논문에선 MeOH를 사용했습니다. quenching을 하면 알루미늄계 환원제는 공통적으로 분리하기 힘든 에멀젼을 형성하는 경향이 강합니다. 때문에 이를 해결하기 위한 특별한 work-up 법이 몇가지 개발되어 있죠.

    그런데 첨부논문의 경우 에멀전을 제거하는 과정이 특별히 없습니다. 따라서 농축 잔류물에 그대로 포함되어 있었을 겁니다. quenching 후 Soxhlet extractor로 washing한 이유가 이를 제거하기 위한 것으로 보입니다. 꽤 오래 걸렸을 것 같네요.

    님께서는 quenching 후 Soxhlet extractor로 washing 없이 농축한 잔사를 그대로 다시 녹이려고 하신 것 같습니다. 타겟 화합물의 유기용매에 대한 용해도 문제 때문에 잘 녹지 않은 것으로 보이는데 환원제 부생성물을 제거할 방법을 강구하셔야 하겠습니다.

    polythiophene의 경우 전도성 고분자의 일종으로 전기적, 광학적 성질이 중요할텐데 잘 정제해야 제대로 물성을 발휘할테니까요.
    반갑습니다.

    Lithium aluminum hydride(LAH) 환원반응을 이용해 polythiophene thiol 유도체를 합성하는 반응이군요. 합성 타겟의 물성을 잘 모르기 때문에 정확한 답변은 어렵겠지만 첨부 문헌을 검토해보고 몇 가지 조언을 드리고자 합니다.

    일단 타겟 물질의 유기 용매에 대한 용해도는 썩 좋은 편이 아닌 것 같습니다. 그렇게 때문에 고체로 얻는 물질도 잘 녹지 않는 것이죠. 이런 물질의 경우 농축을 한 후 다시 녹이는 것이 어려운 경우가 많습니다.

    thiol이 S- 형태나 특히 S-S 형태로 존재하는 상황은 아닌 것 같습니다. S-S 결합이 생성되려면 산화반응을 일으켜야 하는데 아시겠지만 강력한 환원제를 사용한 반응이었죠.

    LAH를 사용한 반응의 경우 반응하고 남은 LAH를 나중에 quenching해야 하는데 첨부 논문에선 MeOH를 사용했습니다. quenching을 하면 알루미늄계 환원제는 공통적으로 분리하기 힘든 에멀젼을 형성하는 경향이 강합니다. 때문에 이를 해결하기 위한 특별한 work-up 법이 몇가지 개발되어 있죠.

    그런데 첨부논문의 경우 에멀전을 제거하는 과정이 특별히 없습니다. 따라서 농축 잔류물에 그대로 포함되어 있었을 겁니다. quenching 후 Soxhlet extractor로 washing한 이유가 이를 제거하기 위한 것으로 보입니다. 꽤 오래 걸렸을 것 같네요.

    님께서는 quenching 후 Soxhlet extractor로 washing 없이 농축한 잔사를 그대로 다시 녹이려고 하신 것 같습니다. 타겟 화합물의 유기용매에 대한 용해도 문제 때문에 잘 녹지 않은 것으로 보이는데 환원제 부생성물을 제거할 방법을 강구하셔야 하겠습니다.

    polythiophene의 경우 전도성 고분자의 일종으로 전기적, 광학적 성질이 중요할텐데 잘 정제해야 제대로 물성을 발휘할테니까요.
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  • 답변

    이배훈님의 답변

    첨부파일

    1) SH는 pKa 에 따라 높은 pH(또는 base 존재하에서) 에서 S-(thiolate)로변함 
        pKa=7이면 pH=7에서 50% SH는  S-로  변환(존재)

       ---pH3이하에서 보관

    2) S-은 산소 존재하에서 S radical로 변하여 빠르게 S-S 형성 (----산소가 없는 곳에서 보관/질소(알관) 충전)


    S-S 생성된 경우에 reducing agent를 사용하여 SH로 만든후 다음단계 진행
    1) SH는 pKa 에 따라 높은 pH(또는 base 존재하에서) 에서 S-(thiolate)로변함 
        pKa=7이면 pH=7에서 50% SH는  S-로  변환(존재)

       ---pH3이하에서 보관

    2) S-은 산소 존재하에서 S radical로 변하여 빠르게 S-S 형성 (----산소가 없는 곳에서 보관/질소(알관) 충전)


    S-S 생성된 경우에 reducing agent를 사용하여 SH로 만든후 다음단계 진행
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