컨쥬게이션 염료의 흡수 스펙트럼 예비보고서

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험방법
4. 시약조사
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
이 실험은 몇 개의 대칭 폴리메타인 염료들의 가시광선 흡수 스펙트럼을 측정하고 측정한 스펙
트럼을 자유 전자 모델을 이용하여 해석한다.
2. 실험이론
가시광선 영역에서 스펙트럼의 흡수 띠는 어떤 분자가 바닥 상태로부터 170~300KJmo 높은
들뜬 전자 상태로 전이될 때 나타난다. 많은 물질들에서 최저 들뜬 전자상태는 바닥 상태보다
300KJmo 이상에 존재하며 가시광선 스펙트럼은 관찰되지 않는다. 일반적으로 색을 띤 (가시광
선을 흡수하여) 이런 혼합물들은 자유 라디칼 속의 홀전자나 컨쥬게이션 유기분자 속의 전자와
같이 약한 결합이나 비편재화된 전자들을 가지고 있다. 폴리메타인 염료에 대한 가시광선 흡수띠
는 폴리메타인 사슬을 따라서 존재하는 전자들의 전자 전이로부터 생긴다. 이들 띠의 흡수 파장
은 전자 에너지 준위들의 간격에 의존한다. 이들 염료들에 대해서 결합 궤도함수와 분자 궤도 함
수의 계산을 행하였으나 계산으로부터 예측된 값은 관찰된 값과 잘 일치되지 않는다. 여기서는
Kuhn에 의해서 최초로 제안된 간단한 자유 전자 모델을 보이겠는데, 이 모델은 약간 과장된 가정이 포함되어 있지만 컨쥬게이션 염료 같은 분자들계는 상당히 잘 들어맞는다. 예를 들면 일명 크
립토사이아닌(1,1’diethyl-4,4\-carbocyanine iodide) 의 묽은 용액을 생각해보자.
이 분자의 양이온은 그림1에 나타냈듯이 두 개의 공명구조를 갖는데, 이것은 위의 두 가지 상태
가 이온에 대한 파동함수에 동등하게 기여하고 있음을 뜻한다. 이로부터 이 사슬을 따라 존재하
학 과 화학과
학 번 202022379
이 름 최연우
담당 조교 류재민 조교님
담당 교수 유성주 교수님
는 모든 결합들은 결합차수가 1.5(벤젠의 C-C결합과 유사) 로 동등하다고 생각할 수 있는 것이다. 사슬에 존재하는 각 탄소 원자와 끝에 존재하는 각 질소 원자는 3개의 편재화된 결합(소위결합)
에 의해 3개의 원자들과 결합을 형성하고 있다. 사슬의 탄소원자에 존재하는 여분의 원자가 전자
와 2개의 질소 원자에 남아있는 3개의 전자들은 사슬을 따라서 움직이는  전자구름을 형성한다
(사슬면의 위와 아래로)

참고 자료

물리화학실험(대한화학회) p118-122
네이버 백과사전
두산백과>UV/VIS Spectrophotometer
지식백과>적색이동, 자유전자모델
위키피디아
투광도,흡광도,Lambert-Beer’s law,분광학,Conjugation, Chromophore(발색단),조색단
MSDS, 1,1’-Diethyl-4,4’-cyanine iodide (C23H23IN2), 1,1’-Diethyl-4,4’-carbocyanine iodide
(C25H25IN2), 1,1’-Diethyl-4,4’-dicarbocyanine iodide (C27H27IN2), 1.1’-diethyl-2.2’-cyanine
iodide( 
), 1.1’-diethyl-2.2’-carbocyanine iodide (C_25 H_25 IN_2), 1.1’-diethyl-2.2’- dicarbocyanine iodide (C_27 H_27 IN_2), 메탄올(COH)
https://msds.kosha.or.kr/kcic/msdssearchMsds.do