화학/Inorganic chemistry (40) 썸네일형 리스트형 이 무수한 점들의 패턴에서 어떻게 크리스탈 구조를 유추하는 걸까? (대략적인 X-ray 분광학 이론 살펴보기) 지난 학기 X-ray crystallography 수업을 들으면서 인상 깊게 다가왔던 부분들이 많고, 내가 대충 프로그램으로만 알고 있던 지식들의 배경들을 알게 되었다. 하지만 이걸 그냥 아 그렇구나 끄덕 하고 넘어갔다간 어줍짢게 기억하고 넘어가서 잘못된 지식으로 기억할까봐 정리의 필요성을 느끼고 포스팅 하게 되었다. 우선 기본적으로 어떤 방법으로 만들어진 크리스탈은 프로브에 올려져서 X-ray 쪼임을 당하게 된다. 그러면 일정하고 규칙적인 간격으로 배열한 크리스탈 속 분자들은 X-ray를 반사하게 되는데 (diffraction), 이 과정에서 detector에 무수한 점의 패턴으로 남게 된다. X-ray 쪼임을 당할 때 해당 원자는 X-ray를 흡수하거나, 반사하게 되는데 반사하는 경우에도 일부 흡수하.. (흥미로운 생무기화학) Nitrogenase FeMoco 가운데에 들어간 원자가 Carbon anion이라고? 여러 곳에서 들어봤을법한 Nitrogenase라는 enzyme은 nitrogen fixation, 질소고정에 아주 중요한데 공기중의 질소를 암모니아인 NH3로 바꿔주는 친구들이다. 우리가 공장에서 하버-보쉬 프로세스 (Haber Bosch Process) 로 암모니아를 어렵게 만들동안 (300도에서 수백기압의 기체를 때려박아야 만들어지는 과정) 이 친구들은 상온에서 슬슬 하면 암모니아를 만들어버리니 기가찰 노릇이기에, 과학자들은 많은 관심을 가지고 이들을 연구해오고 있다. 그 와중에 발견된 것이 이 enzyme의 active site에 Fe, Mo (iron, molybdenum) 로 이루어진 cluster가 있다는 것이다 (FeMo Cofactor, FeMoco). 오 신기하군! 하고 연구를 더 해보니.. 분자구조가 큰 대칭성을 가진다고 해서 크리스탈 구조까지 큰 대칭성을 가질까? 벤젠 분자를 생각해보자. 육각형 구조에 평면에 놓여있으므로 D6h point group을 가지는 높은 대칭성을 가지는 분자이다. 하지만 이렇게 높은 대칭성 (Octahedral, tetrahedral, etc.)을 가진다고 해서 이들 분자가 뭉쳐서 만들어진 크리스탈구조 또한 높은 대칭성을 가지게 될까? 정답은 그렇지 않다 이다. 왜냐면 벤젠 분자가 위와 같이 결정 구조를 형성하기 때문이다. 이는 Crystallography에서 쓰이는 용어로 Pbca Space group을 가진다고 하는데, 이는 벤젠 분자의 대칭성보다 훨씬 적은 대칭성을 가지는 결정 형태이다. 물 분자는 어떨까? H2O는 C2v point group을 가지는 분자이다. 주축 (C2)와 함께 주축에 평행한 거울면을 가지는 분자이다. 벤젠에.. 마그네슘이 2가 말고 1가, 0가도 만들 수 있다고? Low-valent metal complex의 세계 #1. 시작하며, 오랜만에 긴 포스팅을 해보려고 한다. 내가 이번 2년차 Literature seminar 하면서 발표 주제로 삼았던 것이기도 하고, 수십명 앞에서 발표를 하긴 했지만, 단일 발표로만 남겨두고 싶지는 않아서 다시 정리해서 올리게 되었다. #2. 우리가 보통 알고 있는 금속의 산화상태 기본적인 일반화학 지식을 배우면서, 아니 설령 무기화학까지 배우더라도 우리는 일반적인 금속의 산화상태 외에는 잘 다루지 않는다. 가령 철은 2가, 3가를 좋아하고, 아연은 2가를, 니켈은 2가를 선호한다는 식으로 말이다. 사실 여기서 더 복잡하게 나가기엔 너무 고려해야 할 변수가 많기에 그런 것도 있다. 하지만 그런 교과과정을 넘어서서 다양한 시도를 하는 사례가 많이 있고, 흥미로운 결과가 무기화학 분야에서 .. 촉매 논문 보다가 뼈맞음 사실 1주기 전이금속 촉매를 연구하는 입장에서 가장 큰 메리트는 양이 많고, 그래서 싸다는 점이다. 그래서 이걸 활용해서 만든 촉매가 좋다! 라는 생각을 하는건데, 여기서 가장 중요하게 간과한 사실 중에 하나는 리간드를 합성해서 착물을 만드는 가격이 반영되어있지 않다는 것이다. 이런저런 촉매논문들이 우리 촉매 좋아요 라고 자랑하지만 리간드 합성이 녹록치 않은 경우가 많다. 우연한 기회에 여러 기업에서 촉매를 활용한 반응 예시를 본 적이 있는데 이런 기업들에서는 복잡한 리간드는 쓰지 않고 보통 acac같은 거의 용매수준의 리간드를 쓴다. 그래도 수득률이 높게 나오니 굳이 다른 리간드를 쓸 이유가 없는 것이다. 아마 어지간히 복잡한 반응을 한 번에 뚝딱 만들어내지 않는 이상 여러 스텝을 거쳐서 만드는 리간드.. 애증의 글러브박스, 액체 시약은 어떻게 집어넣을까? 그냥 집어넣어도 될까? (Freeze pump thaw) Metal complex, Metal salt 등 생각보다 많은 물질 (특히 메탈을 포함한 물질)은 산소에 민감해서 장기간 보관을 위해선 질소나 아르곤을 펌핑해서 산소에 노출되는 것을 막아야 한다. 이를 위해 사용하는 것이 글러브박스 인데, 과거에 비해 물론 많이 편해진 것 같지만 여전히 글러브 박스 다루는 일은 정말 귀찮은 일이 많다. 모든 부분은 공기가 차단되어있고 질소가 지속적으로 유입되고 안에서 펌프가 서큘레이션을 시키며 용매나 시약에서 나오는 fume을 빼내게 되는 글러브 박스의 특성상, 이를 유지 관리하기 위해선 새로운 시약이나 용매를 안으로 들여보낼 때도 산소와 물을 제거한 상태로 들여보내야 하기 때문이다. 보통 바이알이나 기타 물건을 넣을 때는 antechamber라고 해서 글러브박스 본체.. 이전 1 2 3 4 5 6 7 다음
