| 초록 |
연구개요 본 연구는 탄소 및 황 기반 리간드를 이용하여 중심 탄소 구조를 가지는 철-황 클러스터의 모델 화합물을 합성하는 연구이다. 본 연구에서 탄소 기반 리간드는 NHC에서 유래된 CS<sub>2</sub> 및 thiourea 리간드 등을 사용하였으며, 다양한 철 화합물과 반응을 통하여 철 착화합물을 합성하였다. 연구 목표대비 연구결과 본 연구의 목표는 탄소 및 황 기반 리간드와 Fe 착화합물을 합성하고, 이 화합물들을 이용하여 중심 탄소 구조를 가지는 철-황 클러스터의 모델 화합물을 합성하는 것이다. 본 연구를 통하여 NHC와 CS<sub>2</sub>를 이용한 리간드인 NHC·CS<sub>2</sub> zwitterions을 합성하고 이들이 다양한 coordination mode로 transition metal과 결합할 수 있음을 확인했다. 코발트 및 철을 이용하여 착화합물을 합성하였으며, 엑스선 단결정 회절 분석으로 입체 구조를 확인한 결과 탄소 및 황 기반 리간드로서 CS<sub>2</sub> 부분이 철에 배위하고 있는 구조를 확인할 수 있었다. 이외에도 NHC 기반의 thiourea 리간드를 합성하였으며, 이를 이용하여 황이 배위하고 있는 철 착화합물을 합성하였다. 더 나아가 Fe와 S 기반의 출발 물질들을 이용하여 자가조립 반응을 통하여 Fe-S 클러스터 화합물을 성공적으로 합성하였다. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구에서는 탄소 및 황을 이용한 리간드로 새로운 철 착화합물을 합성하였다. 이 화합물의 합성 과정에서 NHC(N-heterocyclic carbenes) 기반의 다양한 화합물을 리간드로 사용하였다. 이 연구의 성과는 이후 다양한 연구에 응용될 수 있다. 특히, 본 연구는 NHC 기반의 새로운 리간드와 새로운 착화합물들을 합성하여 추후 이러한 새로운 complex가 촉매, 재료 등의 분야에서 응용될 가능성이 높다. 또한, 철-황 클러스터의 합성 및 구조 분석은 다른 금속-황 시스템에 대한 연구로 확장할 수 있으며, 관련 촉매 화학 및 생무기 화학 분야에서 응용될 수 있다. 이 연구에서 얻은 결과들은 철-황 단백질 및 효소의 기능을 모방하는 모델 화합물을 설계하고 개발하는 데 적용될 수 있다. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
