Abstract
2,4'-Bipyridinium dichromate [$(C_{10}H_8N_2H)_2Cr_2O_7$] was synthesized by the reaction of 2,4'-bipyridinie with chromium trioxide in $H_2O$. The structure was characterized by IR and ICP analysis. The oxidation of benzyl alcohol using 2,4'-bipyridinium dichromate in various solvents showed that the reactivity increased with the increase in the order of the dielectric constant (${\varepsilon}$), in the order : cyclohexene < chloroform < acetone < N,N'-dimethylformamide. In the presence of hydrochloric acid, 2,4'-bipyridinium dichromate effectively oxidized benzyl alcohol and its derivatives ($p-CH_3$, H, m-Br, $m-NO_2$) in N,N'-dimethylformamide. Electron-donating substituents accelerated the reaction, whereas electron acceptor groups retarded the reaction. The Hammett reaction constant (${\rho}$) was -0.65 at 303 K. The observed experimental data was used to rationalize the hydride ion transfer in the rate-determining step.
$H_2O$ 용매 하에서 2,4'-bipyridinie과 chromium trioxide의 반응을 통하여 2,4'-bipyridinium dichromate [$(C_{10}H_8N_2H)_2Cr_2O_7$]를 합성하여, 적외선분광광도법(IR), 유도결합 플라즈마(ICP) 등으로 구조를 확인하였다. 여러 가지 용매 하에서 2,4'-bipyridinium dichromate를 이용하여 벤질 알코올의 산화반응을 측정한 결과 유전상수(${\varepsilon}$) 값이 큰 용매 순서인 시클로헥센 < 클로로포름 < 아세톤 < N,N-디메틸포름아미드 용매 하에서 높은 산화반응성을 보였다. 산 촉매(HCl)를 이용한 N,N-디메틸포름아미드 용매 하에서 2,4'-bipyridinium dichromate는 벤질 알코올과 그의 유도체들($p-CH_3$, H, m-Br, $m-NO_2$)을 효과적으로 산화시켰다. 그리고 전자받개 그룹들은 반응속도가 감소한 반면에 전자주개 치환체들은 반응속도를 증가시켰다. 또한 Hammett 반응상수(${\rho}$) 값은 -0.65 (303 K)이였다. 그러므로 본 실험에서 알코올의 산화반응 과정은 속도결정단계에서 수소화 전이가 일어나는 메카니즘임을 알 수 있었다.