• 제목/요약/키워드: $CH_4/N_2$

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Global Mapping of Saturnian Haze

  • Park, Jaekyun;Kim, Sang Joon;Melin, Henrik;Stallard, Tom S.
    • 천문학회보
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    • 제44권1호
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    • pp.82.1-82.1
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    • 2019
  • Recent analyses of spectro-images of Saturn observed by Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS)/Cassini revealed altitudinal distributions of the spectral structure of haze in Saturn's south-polar regions (Kim et al., 2018) and at $55^{\circ}N$ latitude (Kim et al., 2012). However, other regions of Saturn still have not been investigated. We derived series of high-spatial resolution VIMS images of Saturn's limb at various latitudes. Using our developed code, the altitudinal intensity profiles of $3.3-{\mu}m$ emission and H3+ through different latitudes were plotted. Then we obtained the averaged vertical spectra of $3.3-{\mu}m$ emission which is all blended with fluorescent methane and hydrocarbon haze. The vertically-resolved spectra were measured from the limb of Saturn in 50km intervals to see altitudinal variance. We will present a comparison of spectral structures of $3.3-{\mu}m$ emission with different latitudes. Further investigation using radiative transfer to extract adjacent fluorescent CH4, C2H6, and H3+ is needed to derive spectral structure of pure haze. We look forward to a better understanding of aging process in a global view.

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제주도 왕이메오름의 식물상 (Wang-ime Oreum Flora on Jeju Island)

  • 박지현;서민희;문성필;송관필
    • 한국환경과학회지
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    • 제32권12호
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    • pp.861-881
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    • 2023
  • This study investigated the flora of the Wang-ime oreum located on Seogwipo-si, Jeju-do, to basic data for the Jeju Island plant distribution. A total of 366 taxa were found with 94 families, 240 genera, 358 species, 1 subspecies, 6 varieties, and 1 forma. The floristic target species in Korea appeared as 2 taxa of grade V, 13 taxa of grade IV, 46 taxa of grade III, 5 taxa of grade II, and 49 taxa of grade I. There were 14 taxa for naturalized plants. The different plant life forms that appeared were large ground plants (M)(54 taxa), small land plants (N) (52 taxa), epiphyte (E) (6 taxa), indicator plants (Ch) (4 taxa), and semi-aquatic plants (H) (168 taxa), There were 34 and 48 taxa of plants(G) and annuals (Th) respectively. From these results, Wang-ime oreum, which is adjacent to ranches and grasslands, has little artificial interference, as more plants are distributed, and fewer naturalized plants are found than in Suwolbong and Dangsanbong. Accordingly, each oreum plays an important role in the flora of Jeju-do, thus a management plan tailored to the characteristics of the volcano is necessary.

오동나무 추출물의 항산화 효능 (Antioxidative activities of Paulownia coreana extractives)

  • 사전령;김진규;권동주;배영수
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제22권1호
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    • pp.13-17
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    • 2006
  • 오동나무잎, 열매, 내수피, 외수피 그리고 목질부를 채취하여 건조시킨 후 분말로 제조하여 각 시료 약 5.0 kg을 아세톤-물(7:3. v/v) 혼합용액으로 추출하고 유기용매를 제거한 후 헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트 및 물 등 네 개의 분획으로 분리하였다. 오동나무 각 부위별 추출물 수율은 내수피(11.35%)가 가장 높았고 잎(7.87%), 열매(6.94%), 외수피(4.24%)의 순 이었으며 목질부가 4.10%로 가장 낮게 나타났다. 오동나무 각 부위별 조추출물, 고형분과 분획물을 가지고 DPPH radical 소거법을 이용하여 기초적인 항산화 실험을 실시하였다. 기준물질로는 천연 항산화제인 ${\alpha}$-tocopherol과 합성항산화제인 BHT를 사용하여 항산화효능을 비교하였다. 그 중에서는 모든 EtOAc용성 분획이 기준물질 보다 더 우수한 항산화 활성을 나타내었다.

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Polarity affects the antioxidant and antimicrobial activities of jellyfish (Acromitus hardenbergi) extracts

  • Khong, Nicholas M.H.;Foo, Su Chern;Yau, Sook Kun;Chan, Kim Wei;Yusoff, Fatimah Md.
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제25권4호
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    • pp.189-201
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    • 2022
  • Jellyfish is an emerging aquaculture species, farmed for Oriental cuisines and nutraceutical ingredients. This study aimed to examine antioxidative and antimicrobial potentials of various fractions of the jellyfish, Acromitus hardenbergi. The bell and oral arms of the jellyfish were sequentially extracted with petroleum ether (PE), dichloromethane (DCM), chloroform (CHCl3), methanol (MeOH), and water (H2O) to extract its bioactive in an increasing polarity gradient. Test fractions were assayed for antiradical activities using electron spin resonance spectrometry, β-carotene-linoleate model and Folin-Ciocalteu assay; and antimicrobial activity against 2 Gram-negative bacteria, 4 Gram-positive bacteria and 2 fungal species using the disc diffusion assay. All fractions were also subjected to Fourier Transform Infrared (FTIR) analysis to identify types of functional groups present. It was found that the hydrophilic extracts (H2O fractions) possessed the most effective radical scavenging activity (p < 0.05) while the lipophilic extracts (PE fractions) the most active antimicrobial activity, especially against Gram-positive bacteria (p < 0.05). Total oxidation substrates content was found to be highest in the PE fractions of jellyfish bell and oral arms (p < 0.05). FTIR data showed that the H2O and MeOH fractions contains similar functional groups including -OH, -C=O, -N-H and -S=O groups, while the PE, DCM, and CHCl3 fractions, the -CH3, -COOH groups. This study showed that A. hardenbergi contains antioxidants and antimicrobials, thereby supporting the traditional claim of the jellyfish as an anti-aging and health-promoting functional food. Bioassay-guided fractionation approach serves as a critical milestone for the strategic screening, purification, and elucidation of therapeutically significant actives from jellyfish.

조사료 자원의 단백질 분획 및 Buffer 추출이 In Vitro 발효 성상, 분해율 및 Gas 생성량에 미치는 효과 (Effect of Protein Fractionation and Buffer Solubility of Forage Sources on In Vitro Fermentation Characteristics, Degradability and Gas Production)

  • 김광림;;;김종규;주종관;서성원;송만강
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.59-74
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    • 2012
  • 본 시험에서 건초(티머시, 알팔파 및 클라인)와 짚류(톨페스큐 및 볏짚)의 buffer 용해도와 단백질 분획이 실시되었으며, 조사료 자원의 buffer 추출이 $In$ $vitro$ 발효 성상, 분해율 및 가스($CO_2$$CH_4$) 생성량에 미치는 효과를 조사하였다. 다른 조사료에 비해 총 단백질 중 buffer 가용성 조단백질과 A fraction은 알팔파 건초에서 각각 61% 및 41.77%로 가장 높았으며 볏짚에서 가장 낮았다(각각 42.8% 및 19.78%). 총단백질 중 B1 fraction은 조사된 조사료간 비교적 큰 차이를 보이지 않았으나 B2 fraction에서는 다른 조사료(6.34~8.85%)에 비하여 톨페스큐짚(10.05%) 및 클라인 건초(12.34)%에서 다소 높은 수준을 보였다. 총 단백질 중 B3 fraction이 차지하는 비율은 톨페스큐짚에서 38.49%로 가장 높았으나 다른 조사료 자원 간에는 큰 차이가 없었으며, C fraction의 경우 볏짚에서 가장 높은 비율(15.05%)을 보였다. 모든 사료에서 배양 개시 후 3시간(P<0.01) 및 6시간(P<0.05)에서 buffer 추출 전에 비해 추출 후 배양액의 pH가 증가되었으며, 배양 6시간(P<0.05) 및 12시간(P<0.001)에서 다른 사료에 비해 티모시 건초 및 알팔파 건초로부터의 pH가 낮았다. 배양액의 암모니아 농도는 모든 배양시간에서 가용성 물질의 추출 전 후에 다른조사료에 비해 알팔파 건초에서 가장 높았으나 모든 사료의 추출효과는 배양 3시간(P<0.01)에서만 나타났다. 배양액의 총 VFA 농도는 배양 24시간까지 알팔파 건초에서 가장 높았던 반면 톨페스큐짚과 볏짚에서 가장 낮았다. 또한 모든 조사료에서 buffer 추출 전에 비하여 추출후에 총 VFA 농도가 감소되었다(P<0.01~P<0.001). Acetic acid ($C_2$)의 조성 비율에서는 배양 6시간까지 추출 전에 더 높았으나(P<0.001) 사료 간 차이는 없었다. Propionic acid ($C_3$) 조성 비율 역시 배양 개시 후 3, 24 및 48시간(P<0.001)에서 추출 전에 더 높았으며, 6 및 12 시간의 배양액에서 대부분 건초(티모시, 알팔파 및 클라인)와 짚류(톨페스큐짚 및 볏짚) 간 차이가 있는 것으로 조사되었다(P<0.05). 그러나 butyric acid ($C_4$) 조성비율의 경우 대부분의 배양시간에서 사료 간 차이는 없었다. 건물에서의 분해율 관련 parameter 중 a 값은 조사된 전체 조사료에서 buffer 추출 전이 추출 후에 비해서 높았으며(P<0.001), 다른 조사료에 비해 톨페스큐짚과 볏짚에서 크게 낮았다(P<0.05). 또한 b 값의 경우 역시 추출 전에 비해 추출 후에서 현저히 낮았으나(P<0.001) 사료 간 차이는 없었다. 볏짚을 제외한 조사료에서 추출 후에 비해 추출 전의 건물 유효분해율(EDDM)이 더 높았다(P<0.001). 조단백질에서의 a, b 및 c 값은 추출 전에 비해 추출 후에서 현저히 낮았으나(P<0.05) 사료 간 차이는 없었다. 조단백질 유효분해율(EDCP)에서는 다른 조사료 종류에 비해 톨페스큐짚과 볏짚에서 낮았다(P<0.05). 한편, NDF의 경우 a 값과 b 값(P<0.01) 및 NDF 유효분해율(EDNDF, P<0.001)은 추출 후에 비해 추출 전에 더 높았으나(P<0.01) 사료 간 차이는 보이지 않았다. 반추위미생물에 의해 사료분해과정 중 생성되는 $CO_2$ 량도 24시간 배양까지는 추출 전에 더 많았으며(P<0.05~P<0.001), 톨페스큐짚과 볏짚에 비해 건초 형태의 조사료로부터의 $CO_2$ 생성량이 더 많았다(P<0.05~P<0.01). 메탄가스($CH_4$) 생성량 역시 모든 배양시간에서 추출 전에 비해 추출 후에 크게 감소되었으며(P<0.01~P<0.001), 12~24시간을 제외하고는 짚류에 비해 건초에서 현저히 높은(P<0.05) 것으로 나타났다. 본 시험의 결과를 종합하면, 조사료 자원에 대한 buffer 용해도와 단백질의 분획이 $In$ $vitro$ VFA 농도와 분해율 및 gas ($CO_2$$CH_4$) 발생량 간 상호 밀접한 관계를 보이는 것으로 여겨진다. 이에 따라 조사료 이용 효율 개선을 위해 조사료자원에 대한 buffer 용해도와 단백질 분획을 반추동물 TMR 조제에 활용할 필요가 있는 것으로 여겨진다.

C9H7NHCrO3Cl에 의한 알코올류의 산화반응에서 속도론과 메카니즘 (Kinetics and Mechanism of the Oxidation of Alcohols by C9H7NHCrO3Cl)

  • 박영조;김영식;김수종
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.378-384
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    • 2018
  • $C_9H_7NH$과 크롬 (VI) 산화물을 반응시켜 $C_9H_7NHCrO_3Cl$을 합성하였다. 적외선 분광광도법 (FT-IR)과 원소 분석으로 구조를 확인하였다. 여러 가지 용매 하에서 $C_9H_7NHCrO_3Cl$을 이용하여 벤질 알코올의 산화반응을 측정한 결과, 용매의 유전상수 값 (${\varepsilon}$), 이 증가함에 따라 반응 수율이 증가했다. 그 순서는 DMF (N,N'-디메틸포름아미드) > 아세톤 > 클로로포름 > 시클로헥센 이었다. DMF 용매 하에서 $C_9H_7NHCrO_3Cl$을 이용하여 여러 가지 알코올류의 산화반응을 측정한 결과, $C_9H_7NHCrO_3Cl$은 벤질 알코올, 알릴 알코올, 일차 알코올 및 이차 알코올류를 그에 대응하는 알데히드나 케톤 (75%-95%)으로 전환시키는 효율적인 산화제였다. DMF 용매 하에서 $C_9H_7NHCrO_3Cl$을 이용하여 여러 가지 알코올류의 선택적인 산화반응을 측정한 결과, $C_9H_7NHCrO_3Cl$은 이차 알코올류 존재 하에서 벤질 알코올, 알릴 알코올, 일차 알코올류의 선택적인 산화제였다. $H_2SO_4$ 촉매를 이용한 DMF 용매 하에서, $C_9H_7NHCrO_3Cl$은 벤질 알코올 (H)과 그의 유도체들 ($p-OCH_3$, $m-CH_3$, $m-OCH_3$, m-Cl, $m-NO_2$)을 효과적으로 산화시켰다. 전자 받개 그룹들은 반응 속도가 감소한 반면에 전자 주개 치환체들은 반응 속도를 증가시켰고, Hammett 반응상수 (${\rho}$) 값은 -0.69 (308K) 이었다. 본 실험에서 알코올의 산화반응 과정은 속도결정단계에서 수소화 전이가 일어났다.

가축분퇴비 및 토양개량제 처리가 온난화 가스 배출에 미치는 영향 (Effects of Livestock Compost and Soil Conditioner Application on Greenhouse Gases Emission in Paddy Soil)

  • 이경보;김종구;신용광;이덕배;이상복;김재덕
    • 한국환경농학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.117-122
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    • 2005
  • 논 토양으로부터 발생된 지구온난화 가스의 배출 제어 기술을 구명하기 위하여 논 토양에서 가축분퇴비 및 토양개량제 시용에 따른 온실가스 배출 양상을 검토하였다. 축분퇴비 시용에 따른 $CH_4$ 배출량은 우분퇴비 처리구가 331 kg $ha^{-1}$로 가장 많았으며, 돈분퇴비 시용구는 282 kg $ha^{-1}$, 계분퇴비 시용구는 294 kg $ha^{-1}$이었다. $N_2O$ 배출량은 계분퇴비 시용구가 1.78 kg $ha^{-1}$, 돈분퇴비 시용구가 1.78 kg $ha^{-1}$, 우분퇴비 시용구가 1.60 kg $ha^{-1}$이었다. 반면에 볏짚을 시용한 처리구의 $N_2O$ 배출량은 1.44 kg $ha^{-1}$이었다. 지구온난화 지수(global warming potential : GWP)는 우분퇴비 처리구가 7,447 kg $ha^{-1}$로 가장 많았으며, 돈분퇴비 시용구는 6,474 kg $ha^{-1}$, 계분퇴비 시용구는 6,726 kg $ha^{-1}$ 그리고 볏짚시용구는 6,956 kg $ha^{-1}$이었다. 토양개량제 시용에 의한 온난화 가스 배출시험에서 석회 시용구의 $CH_4$ 배출량은 다근 처리에 비해 373 kg $ha^{-1}$로 가장 많았으며, 규산 시용구는 264 kg $ha^{-1}$, 인공제올라이트 시용구는 239 kg $ha^{-1}$ 그리고 볏짚 시용구는 310 kg ha-1이었다. $N_2O$ 배출량은 석회 시용구가 1.49 kg $ha^{-1}$, 규산 시용구가 1.40 kg $ha^{-1}$, 인공제올라이트 시용구가 1.38 kg $ha^{-1}$이었다. 지구온난화지수(GWP)는 석회 처리구가 8,295 kg $ha^{-1}$, 규산 시용구는 5,978 kg $ha^{-1}$, 인공제올라이트 시용구는 5,447 kg $ha^{-1}$ 그리고 볏짚 시용구는 6,956 kg $ha^{-1}$이었다.

SeCAH를 이용한 음식물쓰레기 용해도 개선 및 혐기성 병합 소화시 저해 가능 인자 (Solubility Improvement of Foodwaste by SeCAH and Potential Inhibitors for Anaerobic Co-Digestion)

  • 김미화;김세미;전상연;남세용
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권10호
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    • pp.1028-1033
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 SeCAH(Sequential quick crushing and alkali hydrolysis)를 이용하여 음식물쓰레기의 용해도를 개선하고 혐기성 소화시 저해 가능 인자를 평가하는 데 있다. 궁극적으로 전처리된 음식물쓰레기를 첨가하여 양돈슬러리의 낮은 COD/N비를 증가시키고 저해인자를 감소시켜 CH$_4$ 생성율을 증가시키는 것이다. SeCAH를 이용하여 음식물쓰레기를 전처리한 후 용해도는 1.5배 이상 증가되었다. 용해도 증가와 소모된 에너지를 고려할 때 SeCAH는 효과적인 전처리 방법이며 적정 파쇄강도와 파쇄시간은 각각 2,000 rpm과 5$\sim$10 sec로 확인되었다. 전처리된 음식물쓰레기의 조대입자(>2.36 mm) 분율은 88.0%에서 29.0%로 크게 감소하였고, 작은 입자(<75 $\mu$m) 분율은 10.5%에서 40.7%로 증가되었다. SeCAH로 처리한 후 Na$^+$ 농도가 3795.0$\sim$6250.0 mg/L로 증가되어 양돈슬러리와 혐기성 병합소화시 Na$^+$가 저해 가능인자인 것으로 평가되었고 NH$_4^+$-N는 Stripping(pH>10)에 의해 감소되었다. 양돈슬러리 저해 가능인자는 NH$_4{^+}$-N(3331.3 mg/L), K$^+$(4256.5 mg/L) 그리고 SO$_4{^{2-}}$(1017.5 mg/L)이었다. 따라서 음식물쓰레기 용해도 증가에 SeCAH는 매우 효과적인 것으로 SeCAH는 음식물쓰레기의 용해도를 증가시키는 매우 효과적인 전처리 방법이며, 양돈폐수와 전처리된 음식물쓰레기의 혐기성 병합소화로 인하여 저해작용을 감소시키는 것으로 평가되었다.

Enhanced Light Harvesting by Fast Charge Collection Using the ITO Nanowire Arrays in Solid State Dye-sensitized Solar Cells

  • Han, Gill Sang;Yu, Jin Sun;Jung, Hyun Suk
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.463-463
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    • 2014
  • Dye-sensitized solar cells (DSSCs) have generated a strong interest in the development of solid-state devices owing to their low cost and simple preparation procedures. Effort has been devoted to the study of electrolytes that allow light-to-electrical power conversion for DSSC applications. Several attempts have been made to substitute the liquid electrolyte in the original solar cells by using (2,2',7,7'-tetrakis (N,N-di-p-methoxyphenylamine)-9-9'-spirobi-fluorene (spiro-OMeTAD) that act as hole conductor [1]. Although efficiencies above 3% have been reached by several groups, here the major challenging is limited photoelectrode thickness ($2{\mu}m$), which is very low due to electron diffusion length (Ln) for spiro-OMeTAD ($4.4{\mu}m$) [2]. In principle, the $TiO_2$ layer can be thicker than had been thought previously. This has important implications for the design of high-efficiency solid-state DSSCs. In the present study, we have fabricated 3-D Transparent Conducting Oxide (TCO) by growing tin-doped indium oxide (ITO) nanowire (NWs) arrays via a vapor transport method [3] and mesoporous $TiO_2$ nanoparticle (NP)-based photoelectrodes were prepared using doctor blade method. Finally optimized light-harvesting solid-state DSSCs is made using 3-D TCO where electron life time is controlled the recombination rate through fast charge collection and also ITO NWs length can be controlled in the range of over $2{\mu}m$ and has been characterized using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). Structural analyses by high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and X-Ray diffraction (XRD) results reveal that the ITO NWs formed single crystal oriented [100] direction. Also to compare the charge collection properties of conventional NPs based solid-state DSSCs with ITO NWs based solid-state DSSCs, we have studied intensity modulated photovoltage spectroscopy (IMVS), intensity modulated photocurrent spectroscopy (IMPS) and transient open circuit voltages. As a result, above $4{\mu}m$ thick ITO NWs based photoelectrodes with Z907 dye shown the best performing device, exhibiting a short-circuit current density of 7.21 mA cm-2 under simulated solar emission of 100 mW cm-2 associated with an overall power conversion efficiency of 2.80 %. Finally, we achieved the efficiency of 7.5% by applying a CH3NH3PbI3 perovskite sensitizer.

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Anomalous Behavior of the Ethyl Group in the Aminolysis of S-Phenyl Acetate with Benzylamine in Acetonitrile

  • Lee, Ik-Choon;Lee, Hai-Whang;Lee, Byung-Choon;Choi, Jin-Heui
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제23권2호
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    • pp.201-204
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    • 2002
  • The rates of the aminolysis of S-phenyl substituted-acetate series $(RC(=O)SC_6H_4Z$, with R=Me, Et, i-Pr, t-Bu and Bn) with benzylamines $(XC_6H_4CH_2NH_2)$ are not correlated simply with the Taft's polar $({\sigma}^{\ast})$ and/or steric effect constants $(E_s)$ of the substituents due to abnormally enhanced rate of the substrate with R=Et. Furthermore, the cross-interaction constant, ${\rho}x_z$ , is the largest with R=Et. These anomalous behaviors can only be explained by invoking the vicinal bond $({\sigma})$-antibond $({\sigma}^{\ast})$ charge transfer interaction between C-$C{\alpha}$ and C-S bonds. In the tetrahedral zwitterionic intermediate, $T^{\pm}$ , formed with R=Et the vicinal ${\sigma}_{c-c}-{\sigma}^{\ast}_{c-s}$ delocalization is the strongest with an optimum antiperiplanar arrangement and a narrow energy gap, ${\Delta}{\varepsilon}={\varepsilon}_{{\sigma}^{\ast}}-{\varepsilon}_{\sigma}$. Due to this charge transfer interaction, the stability of the intermediate increases (with the concomitant increase in the equilibrium constant K (= $k_a/k_{-a}$)) and also the leaving ability of the thiophenolate leaving group increases (and hence $k_b$ increases) so that the overall rate, $k_n\;=\;Kk_b$, is strongly enhanced. Theoretical support is provided by the natural bond orbital (NBO) analyses at the B3LYP/6-31+$G^{\ast}$ level. The anomaly exhibited by R=Et attests to the stepwise reaction mechanism in which the leaving group departure is rate limiting.