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Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 25, Number 2
JKCSEZ 25(2)
April 20, 1981 

The Thermodynamics of the Formation of Polymethylbenzene-Halogens Charge Transfer Complexes (Ⅱ)

폴리메틸벤젠과 할로겐 사이의 전하이동착물 생성에 관한 열역학적 연구 (제2보)
Oh Cheun Kwun, Jeong Rim Kim

권오천, 김정림
메시틸렌과 요오드, 브롬, 일염화요오드 및 일브롬화요오드와의 각 계를 사염화탄소용액에서 분광광도법에 의하여 연구한 결과 C6H3(CH3)3·X2 및 C6H3(CH3)3·IX 형의 전하이동착물이 형성됨을 알았다. (X는 할로겐원자). 이들 착물생성에 의한 흡수최대는 온도가 상승함에 따라 blue shift되므로 이를 고려하여 각 온도에서의 평형상수를 구했다. 이 값으로부터 이들 착물생성에 대한 ΔH, ΔG 및 ΔS 등의 열역학적 파라미터를 산출하였다. 이 결과 각 온도에서의 메시틸렌과의 착물의 상대적 안정도가 다음 순서로 감소함을 알 수 있다. ICl > IBr > I2 > Br2 이 순서는 메시틸렌에 대한 그들의 상대적 산성도를 의미하며 할로겐분자의 편극율 및 할로겐원자의 전기음성도의 차이에 의하여 설명할 수 있다. 그리고 이 결과와 전 연구결과를 종합하면 폴리메틸벤젠과 요오드와의 착물의 상대적 안정도가 다음 순서로 증가함을 알 수 있었다.

Ultraviolet spectrophotometric investigations have been carried out on the systems of mesitylene with iodine, bromine, iodine monochloride and iodine monobromide in carbon tetrachloride. The results reveal the formation of the charge transfer complexes of the type, C6H3(CH3)3·X2 or C6H3(CH3)3·IX (X denotes halogen atoms). The equilibrium constants were obtained in consideration of that absorption maxima due to the formation of the charge transfer complexes shift to blue with the increasing temperatures. Thermodynamic parameters, ΔH, ΔG and ΔS for the formation of the charge transfer complexes were calculated from these values. These results indicate that the relative stabilities of the mesitylene complexes at each temperature decrease in the order, ICl > IBr > I2 > Br2. This order may be a measure of their relative acidities toward mesitylene, which is explaned in terms of the relative polarizabilities of halogen molecules and the relative electronegativities of halogen atoms. These results combined with previous study of this series indicated that the relative stabilities of the polymethylbenzene complexes with iodine increase in the order Benzene < Toluene < Xylene < Mesitylene Thus, analysis of these findings is discussed.

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