Abstract
The stability constants$(K_f)$ of the complexes of some transition and post-transition metal ions (Co(Ⅱ), Ni(Ⅱ), Cu(Ⅱ), Zn(Ⅱ), Cd(Ⅱ), Pb(Ⅱ), Hg(Ⅱ)) with $N_2O_3$-donor macrocyclic ligand, 1,15-diaza-3,4 : 12,13-dibenzo-5,8,11-trioxacyclooctadecane ($NtnOdienH_4$), have been determined by potentiometry in aqueous solution at $25^{\circ}C$. Log $K_f$ values of the complexes were : Co(Ⅱ): 3.83, Ni(Ⅱ) : 4.56, Cu(Ⅱ) : 7.74, Zn(Ⅱ) : 4.98, Cd(Ⅱ) : 3.91, Pb(Ⅱ) : 6.65, and Hg(Ⅱ) : 14.87. The order of stabilities of transition metal complexes was the same as the natural order of stability proposed by Williams-Irving. In post-transition metal complexes, the order of stabilities was Cd(Ⅱ) < Pb(Ⅱ) < Hg(Ⅱ), and the covalent character in metal ion-donor atoms bonds appeared a dominant factor in the stability. In methanol solution, each metal ion forms 1 : 1 complex, while Ni(Ⅱ) ion forms both 1 : 1 and 1 : 2 complexes. It was confirmed by $^1H-$ and $^{13}C-$NMR spectral study that the nitrogen atoms in the ligand were major contributors for the complexation of post-transition metal ions with the ligand. It was shown, by elementry analysis, electrical conductivity and magnetic susceptibility measurements, and spectral analysis, that solid Cu(Ⅱ)-and Zn(Ⅱ)-complexes have a distorted octahedral and a tetrahedral structure, respectively.
몇 가지 전이금속이온(Co(Ⅱ), Ni(Ⅱ), Cu(Ⅱ), Zn(Ⅱ)) 및 후전이금속이온(Cd(Ⅱ), Hg(Ⅱ), Pb(Ⅱ))과 $N_2O_3$계 거대고리 리간드인 1,15-diaza-3,4 : 12,13-dibenzo-5,8,11-trioxacyclooctadecane 사이에 형성되는 착물의 안정도 상수를 수용액에서 전위차 적정법으로 결정하였다. 각 착물의 안정도 상수$(logK_f)$는 $25^{\circ}$C에서 Co(Ⅱ): 3.83, Ni(Ⅱ) : 4.56, Cu(Ⅱ) : 7.74, Zn(Ⅱ) : 4.98, Cd(Ⅱ) : 3.91, Hg(II) : 14.87, Pb(Ⅱ) : 6.65이었다. 전이금속착물의 안정도 순위는 Williams-Irving 서열인 Co(Ⅱ) < Ni(Ⅱ) < Cu(Ⅱ) < Zn(Ⅱ)와 일치하였고, 후전이금속착물의 안정도는 Cd(Ⅱ) < Pb(Ⅱ) < Hg(Ⅱ)이 순위이었다. 한편 메탄올 용액에서 자외-가시선이온과 리간드가 1:1인 조성을 가졌으나, Ni(Ⅱ), 착물은 1:1과 1:2 두 가지 조성을 가질 수 있음을 알았으며, 또 디메틸술폭시드 용액에서 $^1H-$와 $^{13}C-$핵자기공명스펙트럼을 분석하여 후전이금속이온 착물은 주로 리간드의 질소원자가 결합에 기여함을 알았다. Cu(Ⅱ)와 Zn(Ⅱ)이 고체착물은 원소분석, 전기전도도, 자화율 측정, 자외-가시선 및 적외선 스펙트럼분석 등으로 Cu(Ⅱ) 착물은 일그러진 팔면체, 그리고 Zn(Ⅱ) 착물은 사면체 구조를 이루고 있는 것으로 예측되었다.