디티올렌계 금속 착화합물 유도체의 합성 및 이의 광학적 특성 응용에 관한 연구

Abstract

본 연구에서는 α-hydroxy ketone과 α-diketone 유도체를 전도열 합성과 마이크로파 합성을 통해 성공적으로 합성하였다. 또한 합성된 상기 유도체들을 이용하여 다양한 bis(dithiolene) nickel complex 화합물을 얻을 수 있었고, 이들의 분광학적 분광학정 특성을 분석한 결과 근적외선 흡수 및 차단 매체로의 응용 가능성을 확인할 수 있었다. 또한 본 연구의 결과들을 종합해 보면 다음과 같다. 1) α-hydroxy ketone과 α-diketone의 합성에서 출발물질로 사용되는 aldehyde가 강한 전자공여성 혹은 흡인성 치환기를 가질 경우 benzoin condesation으로 합성이 불가 하다. 2) 강한 전자공여성 치환기를 가지는 4,4'-dimethylamino bezil의 경우 acylation으로 합성이 가능하다. 3) α-hydroxy ketone과 α-diketone의 합성에서 push-pull 효과를 이용하면 한 분자내에 강한 전자공여성 혹은 흡인성 치환기를 가지는 비대칭 유도체의 합성 할 수 있다. 4) Dithiolene Ni-complex의 경우 치환기의 극성이 강할수록 최대흡수 영역이 장파장 영역으로 이동한다. 5) 출발물질이 강한 전자공여성 치환기를 가질 경우 dithiolene Ni-complex의 합성 수율이 감소한다. 6) Dithiolene Ni-complex 분자내에 halogen group의 도입을 통해 내구성 및 용해성의 개선 할 수 있다. 상기의 종합결과를 분석해 보면 상기 색소뿐만 아니라 이종의 색소로의 적용을 통해 내광성 및 용해성의 개선과 광의 선택적 흡수를 위한 분자설계에 유용하게 적용 될 수 있을 것으로 기대된다.

Bis(dithiolene) metal complex is can be known widely as NIR(near-infrared) absorbing dye because of their thermal, photo stability and solubility. Researches on metal dithiolenes have remained continuously active since their inception in the early 1960s. Initially, they were driven by the distinctive redox and structural characteristics of these coordination compounds. After this discovery phase, dithiolene chemistry was fueled by its connections to materials science with respect to photonics and electronic conductors. The most interesting application of NIR absorbing dyes is their use as light absorbing media in laser optical memory system. Also, dithiolene metal complex can used as NIR absorbing material of PDP(plasma display panel) NIR-Neon filter and heat-cutting film for automobile and building. Dithiobenzil and benzenedithiol nickel complex which absorb NIR light and are soluble in organic solvents are more effective as quenchers than any other complex. In this study, ?-hydroxy ketone and ?-diketone derivatives were synthesised with benzoin condensation and acylation, and then six kind of symmetrical bis(dithiolene) nickel complex dyes were synthesised by using ?-hydroxy ketone and ?-diketone derivatives. Successful synthesis of intermediates and samples were confirmed with structural analysis by H-NMR, FT-IR, and GC-MASS. The optical property of dye was measured with UV-VIS spectroscopy. Also, optical stability of samples were measured with UV-Vis-IR spectrum in samples of solvent type and film, after irradiating UV light for various time.