지식나눔

Zirconium complex 합성(Cp2ZrCl2, Cp*2ZrCl2)

안녕하세요.
화학계 연구실에 종사하고 있는 대학원생입니다.
제 전공은 유기금속은 아니지만(고분자 합성입니다.)
이번에 zirconocene complex를 합성할 일이 생겼습니다.
가장 흔하게 알려져있는 Cp2ZrCl2의 합성법을 토대로하여 여러 derivative를 합성 할 계획인데
Cp2ZrCl2를 합성하는 논문이나 procedure를 찾기가 좀처럼 쉽지가 않네요.(다들 옛날 논문이라 열리지가 않아서..)
cyclopentadiene(Cp)이나 tetramethylcyclopendadiene(Cp*), 혹은 cyclopentadiene에 치환기가 다르게 달린(예를들면 1번은 ethyl group혹은 propyl group 2~5는 methyl group) 리간드가 준비되어 있고, ZrCl4도 준비되어 있습니다.
여기서 리간드를 THF나 toulene 혹은 ethyl ether에 녹인 후(용매 선택도 중요하겠지만 무엇을 사용할지는 아직 잘 모르겠습니다. 그냥 THF를 사용하는 것이 좋을것이라고 생각은 하지만...) -78도로 온도를 낮춘 후 n-BuLi를 dropping한 후 같은 온도에서 ZrCl4를 적가하여 주는 방식으로 하고 서서히 rt로 온도를 올려볼까 생각중인데(그러고 reflux까지 가야하는지, rt에서 반응이 종결될지도 잘 모르겠습니다.) 이건 지극히 제 개인적인 procedure라서 확신이 서지 않습니다.

참고할만한 논문이나 실험방법을 추천 해 주시면 감사하겠습니다.

  • zirconium
  • cp2zrcl2
  • organometal
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  • 답변

    박영환님의 답변

    n-BuLi 등 위험물질을 피하기 위해 Cp 쪽은 미리 Na염을 만드는 방법도 있고요,
    Zr 쪽은 용해도를 높인 ZrCl4(THF)2 을 만들어 사용할 수 있는 등, 방법이 다양합니다.
    구하기 함든 자료는 코센 자료요청에 올려보십시오.
    참고로, 아래 구글 학술검색을 이용해서 찾아보시면 의외로 공개된 자료가 많습니다.
    https://scholar.google.com
     
    n-BuLi 등 위험물질을 피하기 위해 Cp 쪽은 미리 Na염을 만드는 방법도 있고요,
    Zr 쪽은 용해도를 높인 ZrCl4(THF)2 을 만들어 사용할 수 있는 등, 방법이 다양합니다.
    구하기 함든 자료는 코센 자료요청에 올려보십시오.
    참고로, 아래 구글 학술검색을 이용해서 찾아보시면 의외로 공개된 자료가 많습니다.
    https://scholar.google.com
     
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  • 답변

    김상열님의 답변

    고분자 합성을 하시다가, air, mositure 등에 sensitive하고, 반응성도 큰 물질들을 사용하시려니 쉽지 않으실 듯 합니다.

    위의 분께서 알려 주셨듯이, ZrCl4-THF complex와 NaCp를 이용하여 zirconocene dichloride를 합성하는 방법은 상업적으로도 많이 사용하는 유용한 방법이고, 다른 Cp derivative를 이용한 합성에도 적용할 수 있습니다.

    말씀하신 Cp derivative가 달린 Zirconocene을 이용한 olefin polymerization에 관한 연구는 이미 많이 발표되어 있습니다. Complex 합성법 뿐만 아니라, Cp 구조와 촉매 성능, polymer 특성과의 연관성 등에 대한 결과도 많이 알려져 있으니,  관련 문헌을 충분히 찾아 보시길 권해 드립니다. 물론, 여전히 연구해야 할 것들이 많습니다.

    참고가 되었기를 바랍니다.

     
    고분자 합성을 하시다가, air, mositure 등에 sensitive하고, 반응성도 큰 물질들을 사용하시려니 쉽지 않으실 듯 합니다.

    위의 분께서 알려 주셨듯이, ZrCl4-THF complex와 NaCp를 이용하여 zirconocene dichloride를 합성하는 방법은 상업적으로도 많이 사용하는 유용한 방법이고, 다른 Cp derivative를 이용한 합성에도 적용할 수 있습니다.

    말씀하신 Cp derivative가 달린 Zirconocene을 이용한 olefin polymerization에 관한 연구는 이미 많이 발표되어 있습니다. Complex 합성법 뿐만 아니라, Cp 구조와 촉매 성능, polymer 특성과의 연관성 등에 대한 결과도 많이 알려져 있으니,  관련 문헌을 충분히 찾아 보시길 권해 드립니다. 물론, 여전히 연구해야 할 것들이 많습니다.

    참고가 되었기를 바랍니다.

     
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