초록 ▼

□ 연구개요
다양한 작용기가 조합된 유기리간드를 이용하여 자기적 성질인 상자성/반자성, 강자성/반강자성을 띠는 배위화합물을 합성하였다. 이러한 배위화합물의 물리적, 화학적 성질을 규명하였고 3차원 단결정 구조를 확인하였다. 그리하여 배위화합물의 스핀을 기반한 스핀전이 성질을 규명하였고, 금속이온과 리간드에 의존하는 광발광 현상을 규명하였고, 전자구조와 관련된 전자적 성질을 규명하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 피리딘, 히드록시, 벤젠 등의 작용기가 조합된 유기리간드를 유기합성법으로 제조하였다. 주개원자가

□ 연구개요
다양한 작용기가 조합된 유기리간드를 이용하여 자기적 성질인 상자성/반자성, 강자성/반강자성을 띠는 배위화합물을 합성하였다. 이러한 배위화합물의 물리적, 화학적 성질을 규명하였고 3차원 단결정 구조를 확인하였다. 그리하여 배위화합물의 스핀을 기반한 스핀전이 성질을 규명하였고, 금속이온과 리간드에 의존하는 광발광 현상을 규명하였고, 전자구조와 관련된 전자적 성질을 규명하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 피리딘, 히드록시, 벤젠 등의 작용기가 조합된 유기리간드를 유기합성법으로 제조하였다. 주개원자가 여러 개 포함하여 여러 자리 리간드이며 분석하고 규명하였다.
○ 고안된 다양한 유기리간드를 적용하여 전이금속 배위화합물을 제조하고 그들의 물리적, 화학적 성질을 조사하고 합성여부를 확인하였다. 합성을 확인하는 방법으로 다양한 분광법과 기기를 이용하여 측정 및 분석을 완료하였다.
○ 배위화합물의 구조를 확인하기 위하여 단결정 X-선 회절법을 이용하여 각 배위화 합물들의 정확한 3차원 구조를 규명하였다. 이러한 구조는 명확한 특성과 특정 메커니즘을 규명하는데 매우 중요한 것이다.
○ 합성된 배위화합물의 자기적 성질을 측정하여 스핀전이 현상을 확인하였고 금속이온에 의존하는 강자성과 반강자성을 확인하였다. 특정 금속이온의 경우에는 비등방성에 의한 자기적 성질을 구현하여 확인하였다.
○ 광발광 현상에 대하여 유기리간드를 기반으로 하는 방출 스펙트럼 결과를 얻을 수 있었고, 에너지 이동이 유기리간드에서 금속이온으로 이동한 후 금속이온의 발광 스펙트럼을 관측하였다. 각각의 발광 스펙트럼을 용액상과 고체상에 모두 관측하였다.
○ 배위화합물의 전자적 특성을 규명하기 위하여 자외-가시선 분광법과 밀도범함수 이론을 이용하여 오비탈의 에너지 준위와 전자적 분포 등을 규명하였다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
수행한 연구결과로 유기리간드의 고안과 새로운 배위화합물의 합성, 스핀전이 성질을 보이는 배위화합물의 구현, 유기리간드 혹은 금속이온에서 광발광 성질을 나타내는 물질의 구현, 배위화합물의 전자적 성질의 구현 등이다. 고안한 유기리간드를 합성하거나 분석하는 기술은 새로운 배위화합물을 얻는데 이용될 수 있다. 배위화합물 구조를 3차원적으로 해석하는 것은 물질의 결합과 위상학적 정보를 알 수 있는 것으로 분자의 성질을 이해하고 설명하는데 사용할 수 있다. 스핀전이 성질을 보이는 물질에 대한 결과는 자성 변화에 대한 안정성, 외부 환경에 대한 안정성 등을 고려하여 활용 여부를 정할 수 있다. 이러한 물질에 대한 금속이온과 리간드의 종류 등을 명확하게 정의할 수 있고, 용액에서도 스핀전이가 나타나는 것을 MRI 등의 조영제로 사용될 수 있다. 또한, 생체내에 특정 질병을 진단하거나 치료를 하는데 활용할 가능성이 있다. 스핀변환에 따른 에너지 변화를 수반하는 경우는 암치료 등에 이용할 수도 있을 것이다. 유기리간드와 금속이온에 의해 일어나는 방출 스펙트럼의 결과는 디스플레이에 적용가능한 물질이 될 수 있다. 스핀을 가진 배위화합물의 광발광 성질을 조사는 자기-광학 관련성에 의한 스위치, 태양에너지 수확 및 에너지 저장에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2-1. 1차년도 ... 5
• 2-2. 2차년도 ... 7
• 2-3. 3차년도 ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 26