루테늄 화합물의 촉매작용에 의한 실란의 산화반응에 대한 전기화학적 연구

Abstract

유기 실란 화합물을 실라놀로 가수 산화시키는 반응에 [RuCl_(2)(arene)]_(2) 형태의 dimeric ruthenium 촉매가 좋은 선택성과 높은 반응성을 보인다는 것이 최근에 보고된 바 었다. 본 연구에서는 전기 화학적인 측면에서 전극 촉매반응을 연구하였다. [RuCl_(2)(p-cymene)]_(2) 촉매의 CH_(3)CN 용액에 대한 cyclic voltammogram (CV)에서는 ferrocene 전위에 대하여 약 0.9 V에서, Ru(II)가 Ru(III)로 산화되는 준 가역적인 (quasi-reversible) 파형을 얻었고, 또한 pyrrolidine 을 첨가함에 따라서 촉매의 효율이 저하되었고, ferrocene 전위에 대하여 약 0.8 V에서 새로운 산화-환원파가 관찰되었다. 이는 pyrrolidine이 배위 되면서 Ru binuclear 화합물이 Ru mononuclear 화합물로 분해되어 촉매의 효율이 저하된 것으로 해석할 수 있다. 반면에, 1.0 mM의 [RuCl_(2)(p-cymene)]_(2)촉매에 diphenylmethylsilane의 양을 증가시키면서 첨가하면, 촉매반응에 의한 산화전류가 급격하게 증가함을 관찰할 수 있었다. 또한 [RuCl_(2)(p-cymene)]_(2) 촉매 이외에 다른 루테늄 화합물 [RuCl_(2)(benzene)]_(2), [RuCl_(2)(HMB)]_(2), [RuCl_(2)(Cp^(*))]_(2), Shvo, CpRu(NCCH_(3))_(3┒)^(+PF6-), RuCl_(2)(PPh_(3))_(3), RuH_(2)(PPh_(3))_(4), Ru(cod)Cl_(2), RuCl_(3)·H_(2)O, Ru_(3)(CO)_(12) 등 을 촉매로 사용하여 각각의 루테늄 화합물의 구조에 따른 촉매 효율을 비교하고자 하였다. 이상의 연구는 유기금속화합물을 사용한 촉매반응을 전기 화학적인 측면에서 연구한 결과는, binuclear 화합물과 mononuclear 화합물 중 촉매 효율의 차이 및 촉매의 안정성을 비교적 쉽게 관찰할 수 있음을 시사한다.

;Recently, the highly selective and practical hydrolytic oxidation of organosilane to silanols using dimeric ruthenium catalyst of the type [RuCl2(arene)]2has been reported. where [RuCl_(2)(p-cymene)]_(2) provided the best selectivity and the highest reactivity. To better understand the redox catalytic reaction, electrochemical experments using cyclic voltammetry (CV) have been investigated in this study. The CV of [RuCl_(2)(p-cymene)]_(2) showed a quasi-reversible oxidation wave at 0.93 V(vs Fc^(+)IFc) and by adding pyrrolidine to the solution of [RuCl_(2)(p-cymene)]_(2), the efficiency of catalyatic reaction decreased. New redox wave appeared at 0.78 V(vs Fc^(+)IFc). But, [RuCl_(2)(p-cymene)]_(2) shows its anodic current increases depending on the amounts of diphenylmethylsilane added. Which is a diagnostic of EC mechanism. Which shows the efficiency between binuclear and mononuclear and Ru complexes as a catalyst. We also study the catalytic reacton using the other Ru-catalysts to understand the efficiency as catalysts.