폴리카르보닐

Polycarbonyl

폴리카르보닐(Polycarbonyl, p-CO 또는 poly-CO라고도 함)은 일산화탄소의 고체 전이성 및 폭발성 폴리머이다.[1] 중합체는 일산화탄소를 고압에 노출시킴으로써 생성된다. 고체의 구조는 비정형적으로 보이지만, 동일한 간격을 가진 CO 그룹의 지그재그를 포함할 수 있다.[2]

포메이션

Poly-CO는 5.2 GPA의 압력에서 생성될 수 있다. Poly-CO는 무정형이며 노란색에서 진한 빨간색까지이다.[3] 중합체는 고체 CO의 Δ 위상에서 약간 낮은 압력에서 청색 빛에 의해 촉매된다.[4] 또 다른 흰색 결정 단계는 6 또는 7 GPA에서 더 높은 온도에서 만들어질 수 있다.[1]

R. J. 밀스는 1947년에 텅스텐 카바이드 안빌에서 처음 생산된 이 고체를 발견했다. 원래 이것은 아산화 고분자 탄소라고 생각되었지만, 그 형성은 이산화탄소와 같은 가스 부산물을 생산하지 않는다.[5] 고체의 수율은 95%까지 [6]될 수 있다.

특성.

폴리머는 약 80K 이상에서 안정적이다. 이 온도 이하에서는 고체 분자 CO의 ε 형태가 대신 형성된다. 압력이 방출되면 중합체는 대기압에서 안정 상태를 유지한다. 고체는 물, 술, 아세톤에 용해된다.[5] 대기에 노출되면 그것은 저광학적이고, 접착성이 있으며, 색이 변하고, 어두워진다.[6] 물과 반응하면 카르복실성 그룹이 생성된다.[7][8]

고체는 높은 에너지를 저장한다. 그것은 유리 같은 탄소와 이산화탄소를 형성하면서 폭발적으로 분해될 수 있다.[6] 저장된 에너지 밀도는 최대 8 kJ/g가 될 수 있다. 분해하는 동안 온도는 2500K가 될 수 있다.[6] 밀도는 1.65gcm이지만−3 생산되는 고체의 대부분이 다공성이기 때문에 실제 밀도는 더 높을 가능성이 높다.[6]

적외선 분광기는 650, 1210, 1440, 1650, 1760 cm의−1 밴드를 보여준다. 1760 밴드는 -C-(C=O)-C-구조 때문일 가능성이 높다.[4] 1600은 C=C 이중 결합의 진동 때문이다.[6]

고체는 1.9 eV의 전자 갭 에너지로 전기 절연된다.[4]

CO로 만들어진 물질에 대한 핵자기공명은 에스테르나 락톤에 부착된 탄소 때문에 223ppm으로, C=C 이중결합으로 인해 151ppm으로 급격한 공진을 보인다. 또한 109, 189ppm으로 광범위한 공명이 있다. 며칠 동안 223ppm의 피크는 감소하고 다른 모든 특징들은 강도가 증가한다.[6]

구조

구조 아이디어에는 반대 방향을 가리키는 직그재그 CO 체인이나, CO와 C-C 결합으로 연결된 원자 고리 5개가 포함된다. 링은 -C:-(C=O)--(C-O-)--(C-O-)-O-. 링 사이의 상호연결은 CO의 지그재그이다.[4]

고체의 구조에 대한 다른 아이디어로는 압력 하에서 이산화탄소를 포함한 그래피티틱 탄소, 그리고 이 CO32 단량체를 가진 중합체를 포함한다: -(C=O)-O-(C-)=C. 그러나 다른 생각들은 고체가 옥살릭 무수화물인 아산화 탄소의 중합체와 같다는 것이다.[9]

참조

  1. ^ Jump up to: a b Rademacher, N.; L. Bayarjargal; W. Morgenroth; B. Winkler; J. Ciezak-Jenkins (2011). "Preparation and characterization of solid carbon monoxide at high pressure in the diamond anvil cell" (PDF). Retrieved 30 May 2013.
  2. ^ Podeszwa, Rafał; Rodney J. Bartlett (2003). "Crystal orbital study of polycarbonyl". International Journal of Quantum Chemistry. 95 (4–5): 638–642. doi:10.1002/qua.10655. ISSN 0020-7608.
  3. ^ Rademacher, Nadine; Lkhamsuren Bayarjargal; Wolfgang Morgenroth; Jennifer Ciezak-Jenkins; Sasha Batyrev; Björn Winkler. "High Pressure Investigations of Liquid and Polymerized CO up to 20 GPa Using Pair Distribution Function Analysis" (PDF). Retrieved 30 May 2013.
  4. ^ Jump up to: a b c d Bernard, Stephane (Feb 1998). "DECOMPOSITION AND POLYMERIZATION OF SOLID CARBON MONOXIDE UNDER PRESSURE" (PDF). Trieste. Retrieved 30 May 2013.
  5. ^ Jump up to: a b Mills, R. L.; D. Schiferl; A. I. Katz; B. W. Olinger (1984). "NEW PHASES AND CHEMICAL REACTIONS IN SOLID CO UNDER PRESSURE" (PDF). Le Journal de Physique Colloques. 45 (C8): C8–187–C8–190. doi:10.1051/jphyscol:1984833. ISSN 0449-1947.
  6. ^ Jump up to: a b c d e f g Lipp, Magnus J.; William J. Evans, Bruce J. Baer, Choong-Shik Yoo; Baer, Bruce J.; Yoo, Choong-Shik (2005). "High-energy-density extended CO solid" (PDF). Nature Materials. 4 (3): 211–215. Bibcode:2005NatMa...4..211L. doi:10.1038/nmat1321. ISSN 1476-1122. PMID 15711555.CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  7. ^ Ceppatelli, Matteo; Anton Serdyukov; Roberto Bini; Hans J. Jodl (2009). "Pressure Induced Reactivity of Solid CO by FTIR Studies". The Journal of Physical Chemistry B. 113 (19): 6652–6660. doi:10.1021/jp900586a. ISSN 1520-6106. PMID 19368397.
  8. ^ Katz, Allen I.; David Schiferl; Robert L. Mills (1984). "New phases and chemical reactions in solid carbon monoxide under pressure". The Journal of Physical Chemistry. 88 (15): 3176–3179. doi:10.1021/j150659a007. ISSN 0022-3654.
  9. ^ Lipp, M.; W. J. Evans; V. Garcia-Baonza; H. E. Lorenzana (1998). "Carbon Monoxide: Spectroscopic Characterization of the High–Pressure Polymerized Phase". Journal of Low Temperature Physics. 111 (3/4): 247–256. Bibcode:1998JLTP..111..247L. doi:10.1023/A:1022267115640. ISSN 0022-2291.

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