분석과학 (Analytical Science and Technology)

  • 제15권2호
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  • Pages.115-119
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  • 2002
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  • 1225-0163(pISSN)
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  • 2288-8985(eISSN)
한국분석과학회 (The Korean Society of Analytical Sciences)
권호 표지

수용액상에서 Cyclodextrin과 Congo Red 간의 복합체 형성

The Inclusion Complex Formation of Cyclodextrin and Congo Red in Aqueous Solution

  • 김창석 (충북대학교 사범대학 과학교육학부) ;
  • 김동원 (충북대학교 자연대학 화학과) ;
  • 반우경 (신갈 중학교)
  • 투고 : 2002.01.24
  • 발행 : 2002.04.25
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초록

$\alpha$ 및 $\beta$-Cyclodextrin(CD)과 Congo red간의 복합체 형성에 관한 연구를 분광학적 방법으로 조사하였다. 이 결과 cavity 크기가 작은 $\alpha$-CD는 Congo red의 입체적 장애 때문에 복합체를 형성하지 못하였다. 한편 가시광선 영역의 S-형 흡광도 증가 현상으로 볼 때 두 분자의 $\beta$-CD가 한 분자의 Congo red와 equatorial 형태로 복합체를 형성하는 것 같다. 등 흡수점은 346 nm과 478 nm 두 곳에서 나타났다. 온도에 따른 형성상수의 값으로부터 온도가 올라가면 binding energy의 감소로 형성상수가 감소하였다. 열역학적 parameter의 계산 결과 $\Delta$H, $\Delta$S 및 $\Delta$G는 각각 -50.73 kJ/mol, $-108.96J/K{\cdot}mol$ 및 -18.24 kJ/mol 이었다. 따라서 큰 엔트로피 감소를 동반한 자발적 반응임을 알 수 있었다.

The formation of inclusion complexes between cyclodextrin(CD) and Congo red was studied by spectrophotometric methods at various temperatures. The cavity sizes are 0.49 nm, 0.62 nm for $\alpha$-and $\beta$-CD, respectively. Therefore, $\alpha$-CD was not found to form an inclusion complex with Congo red due to steric hinderance. In the $\beta$-CD use two $\beta$-CD molecules formed an inclusion complex with one molecule of Congo red, from the slope of the S-shaped curve increased. Two prominent isosbestic points appear at 346 nm and 478 nm. The formation constants were decreased with the increasing temperatures, due to low binding energy between $\beta$-CD and Congo red. The thermodynamic parameters were calculated from the plot of $lnK_f$ vs 1/T. The $\Delta$H, $\Delta$S and $\Delta$G were -50.73 kJ/mol, $-108.96J/K{\cdot}mol$ and -18.26 kJ/mol, respectively.

키워드

참고문헌

  1. J. Hernandez-Benito, S. Gonzalez-Mancebo, E. Calle, M. P. Garcia-Santos and J. Casado, J. Chem. Educ. 76, 419(1999).
  2. K. A. Connors, Chem. Rev. 97, 1325(1997).
  3. J. Szejtli, 'Cyclodextrin Technology', Kluwer Academic, Dordrecht, Netherlands(1988).
  4. F. Cramer, W. Saenger and H. Spatz, J. Am. Chem. Soc. 89, 14(1967).
  5. A. Dan, I. Willner, N. S. Dixit and R. A. Mackay, J. Chem. Soc. Perkin Trans. II, 3, 455(1984).
  6. K. A. Connors, J. Pharm. Sci. 85, 796(1996).
  7. P. K. Zarzycki and H. Lamparczyk, J. Chem. Educ. 73, 459(1996).
  8. H. J. Hwang, S. H. Lee and J. W. Park, Bull. Korean Chem. Soc. 21, 245(2000).
  9. B. D. Wagner and P. J. MacDonald, J. Chem. Soc. 77, 178(2000).
  10. H. S. Choi, Bull. Korean Chem. Soc. 13, 474(1992).
  11. K. Kanto, N. Tanaka and H. Minamizono, Mol. Reconi. Inclus. 191(1998).
  12. T. Moriya, H. Kurita and K. Matsumoto, J. Am. Chem. Soc. 34, 2301(1991).
  13. J. Defaye, C. O. Mellet, J. M. Garica and S. Maciejwski, Mol. Reconi. Inclus. 313(1998).
  14. P. Karunanithi, P. Ramamurthy and V. T. Ramakrishnan, J. Incl. Phenom. 34, 105(1999).
  15. S. Hamai, Bull. Chem. Soc. Jpn. 73, 861(2000).
  16. M. Ilanchelian, C. R. Raj and R. Ramaraj, J. Incl. Phenom. 36, 9(2000).
  17. W. West and S. Pearce, J. Phy. Chem. 69, 1894(1965).
  18. T. V. S. Rao, J. B. Huff and C. Bieniarz, Tetrahedron, 54, 10627(1998).
  19. H. S. Choi, K. S. Chung and H. T. Kim, J. Kor. Chem. Soc. 41, 57(1997).
  20. K. Harata and H. Uedaira, Bull. Chem. Soc. Jpn. 48, 375(1975).
  21. H. Shimizu, A. Kaito and M. Hatano, Bull. Chem. Soc. Jpn. 52, 2678(1979).
  22. H. Shimizu, A. Kaito and M. Hatano, ibid. 54, 513(1981).
  23. N. Kobayashi, Y. Hino, A. Ueno and T. Osa, ibid. 56, 1849(1983).
  24. H. A. Benesi and J. H. Hildebrand, J. Am. Chem. Soc. 71, 2703(1949).
  25. K. Ikeda, K. Uekama and M. Otagiri, Chem. Pharm. Bull. 23, 201(1975).
  26. H. Shimizu, A. Kaito and N. Hatano, Bull. Chem. Soc. Jpn. 54, 513(1981).
  27. D. Sybilska, In Ordered Media in Chemical Separation, Hinze, W. L. ; Armstrong, D. M. Eds. ; A. C. S. Symposium Series, 1987, Vol. 342, Chapter 12.
  28. F. Cramer and H. Hettler, Naturwiss, 54, 625(1967).
  29. K. Harata and H. Uedaira, Bull. Chem. Soc. Jpn. 48, 375(1975).
  30. J. Sajid, A. Elhaddaoui and S. Turrell, J. Mol. Struct. 408, 181(1996).