N-매칠루티돈의 광화학 및 루미네슨스에 대한 연구

Abstract

피리미딘 염기의 모형화합물인 N - 메칠루티돈의 광화학 반응에 대하여 연구하였다. N - 메칠루티돈과 벤조페논의 아세트니트릴 용액에 파이렉스 필터 ($\lambda > 300 nm$) 를 사용하여 자외선을 쪼여준 결과 네가지의 화합물이 생성됨을 확인하였다. 이 네가지 화합물 중 세가지를 대롱 크로마토 그래피로서 분리하여 그들의 구조를 분광학적 방법 및 알려져 있는 시료와 비교함으로써 확인하였다. 그 결과 세가지의 화합물은 N - (벤즈히드릴 메칠) 루티돈, N - (4 - 벤조일벤질) 루티돈 및 루티돈임을 알았다. 이때 각각의 양자수득율은 $5.07 \times 10^{-3},\; 1.43 \times 10^{-3},\; 1.84 \times 10^{-3}$ 이었다. 위의 화합물들은 삼중상태의 벤조페논이 N - 메칠루티돈으로 부터 수소 한 원자를 떼어 내어 두개의 자유라디칼을 만들고 이때 생긴 두개의 자유라디칼들이 반응하여 생기는 것으로 생각하였다. 이와같이 삼중상태의 벤조페논이 단지 N - 메칠루티돈에서 수소원자를 떼어내기만 하고 증감제의 역할을 못하고 있음에 대한 이유를 밝히기 위하여 N - 메칠루티돈의 발광현상을 연구하였다. $77\,^\circ\!K$, 에탄올 메트릭스에서 형광은 관찰되지 않았고 인광만이 관찰되었다. 이때 삼중상태의 에너지는 85 Kcal/mole 로서 벤조페논의 삼중상태에너지(68.5 Kcal/mole) 보다 훨씬 크며 그러므로 벤조페논은 N - 메칠루티돈의 광화학반응에 대한 증감제의 역할을 못함을 알았다. N - 메칠루티돈의 삼중상태는 $^3(\pi,\pi^{\ast})$ 이었고 인광의 양자수득율은 0.1이며 인광의 수명은 0.205초 이었다.