화학과 무기화학2 ㅇ 교수님 2015년 기말 시험

화학과 ㅇ교수님의 무기화학2 3차 기말고사입니다.

위 과목은 족보가 무조건 있어야 하는 과목으로 유명하죠 

100점 만점에 평균이 90이라니 말도 안되는 점수가 평균이지만

모두가 가지고 있는 족보이니만큼 아래 문제들을 참고하셔서 좋은 성적 받으셨으면 좋겠습니다.

 

무기화학2 (2015.6.12)

2015-3

 

1. 다음의 complex들에 있어서 중심금속의 산화상태, d 전자수(ionic model을 사용하였을 때 중심금속의 산화수와 d 전자수)와 총 전자수(근거 명시)를 나타내시오. (어떠한 model을 사용하여도 상관없음)(2점 x 5 = 10점)

 

1)

2)

3)

4)

5)

2. 

1) 18전자 규칙을 만족하도록 다음 각 화합물에서 제 1주기 전이금속 M을 결정하시오. (2점 x 3 = 6점)

 

(1)

(2)

(3)

2) 18전자 규칙을 만족하도록 다음 각 화합물에서 제2주기 전이금속 M을 결정하시오.

(2점 x 3 = 6점)

(1) [M(CO)3(NO)]- (linear NO)

 

(2) [M(CO)4(μ^2-H)]3

(3) M(CO)2(PMe3)2Cl

 

3) 다음의 화합물에서 x 또는 z의 값을 결정하시오. (2점 x 4 = 8점)

(1) [Ni(CO)3(NO)]^2

(2) [(η^5Cp)W(CO)x[2 (W-W 단일결합)

(3) [(η^3-C3H3)(η^5-Cp)Mn(CO)]2

(4) [(CO)3Ni-Co(CO)3]^2

3. 다음의 두 반응에 대하여 답하시오.

1) 위의 두 반응에서 중간체로 존재하고 있는 A와 B의 이름을 명시하고 이 착물에서 금속과 리간드 사이의 orbital interaction을 orbital을 명시하여 표시하고 이 결과 초래되는 구조상의 변화를 기술하시오.(10점)

	명칭	HOMO(→dσ(M))	(dπ(M)→) LUMO	구조상 변화
A
B

2) 반응 (1)의 명칭과 일어나기 위한 조건을 간략하게 기술하시오. (3점)

 

3) 위의 조건을 고려하여 안정한 alkyl complex를 합성하기 위한 방법을 적어도 4가지를 기술하시오.(3점)

 

4) Electron-rich한 Na[Mn(CO)5]와 같은 착물을 출발물질로 사용할 때 MeI를 사용하였을 때는 MeMn(CO)5가 생성되지만 EtI를 사용하였더니 HMn(CO)5가 생성되었다. 그러나 높은 CO 압력 하에서는 EtMn(CO)5가 생성되었다. 이러한 관찰 결과를 설명하시오. (3점)

 

5) PhMgBr를 사용하여 IrCl(PPh3)3와 반응시키면 예상과 같이 Ir(Ph)(PPh3)3가 생성된다. 이 경우 반응 (1)과 같이 hydride complex가 생성되지 않는 이유를 기술하시오.(3점)

 

6) oxidative addition과 reductive elimination이 진행되는 경우의 변화를 간단히 설명하시오. (3점)

 

4. Metal과 리간드의 오비탈간 상호작용에 대하여 다음에 답하시오.(3점 x 5 = 15 점)

1) Metal과 CO와의 orbital interaction을 도시하거나 orbital을 명시하여 표시하시오.

 

2) 다음의 isoelectronic comples들의 v(CO)가 큰 순서대로 나열하고 이유를 간략하게 설명하시오.

3) M-CO에서 CO 리간드의 전하밀도 차이를 설명하고 반응성(electrophilic, nucleophilic)을 예측하시오.

 

4) cone angle과 bite angle를 설명하시오.

 

5) NO의 bonding mode를 covalent와 ionic model을 사용하여 설명하시오.

 

5. Olefin complex에 대하여 다음에 답하시오.

1) alkene과 metal의 bonding interaction을 도시하거나 orbital을 명시하여 기술하시오. (3점)

 

2) 위의 결과 배위된 alkene의 구조 변화에 대하여 기술하시오. (2점)

 

6. M=C complex를 carbene complex라고 하며, 특성에 따라 Fischer와 Schrock carbene으로 분류한다. 이때 Fischer carbene과 Schrock carbene의 특성을 구별하여 기술하시오. (5점)

 

7. M-R bond에 CO insertion 반응은 3가지 가능한 경로가 있다.

(1) direct insertion of CO into M-C bond

 

(2) CO migration

 

(3) R migration

 

1) MeMn(CO)5 + *CO(*C=13C)의 반응을 진행하였더니 *C는 생성된 acyl group에는 없고 metal과 결합된 terminal CO에서만 발견되었다. 이 실험으로 배제된 경로와 근거는? (3점)

 

2) (Me*C(O))Mn(CO)5을 열분해하였더니 cis-(Me)(*CO)Mn(CO)4만이 생성되었고 *CO는 항상 중심금속에 배위되어 있었다. 이 결과는 (2), (3) 경로 중 하나를 적절한 경로로 선택할 증거가 되는가? (3점)

 

3) cis-(MeC(O))(*CO)Mn(CO)4를 열분해하였더니 cis-(Me)(*CO)Mn(CO)4와 trans-(Me)(*CO)Mn(CO)4가 2:1의 비율로 생성되었다. 이 결과는 어떠한 경로를 지지하는가? (4점)

 

8. 다음 유기금속착물을 촉매로 사용하는 반응의 메커니즘을 제시하시오. (5점 x 3 = 15점)

1) Hydroformylation (Oxo) Process

2) Monsanto Acetic Acid Synthesis

3) Olefin metathesis