Phenylvinylsulfone의 가수분해 속도상수를 자외선분광기를 사용하여 구하였으며 아울러 넓은 범위에서 잘맞는 반응속도식도 얻었다. 이 식에 의하면 넓은 pH범위, 특히 종전에 잘 규명된 바 없는 산성용매 속에서의 반응 및 수산화이온의 촉매역할등도 정량적으로 잘 설명할 수 있음을 알았다. 즉 pH7 이하에서는 물의 첨가로 부터 반응이 시작됨을 알 수 있었으며 pH9 이상에서는 수산화이온만이 반응에 참여함을 알았다.
본 연구에서는 수용액 중에서 유해한 brilliant green (BG) 제거를 위한 탄소와 산화철 나노복합재료의 흡착특성을 살펴보았다. 탄소와 산화철 나노복합재료는 화학침전법과 $750^{\circ}C$에서 질산 철과 탄소를 열처리 함으로서 합성하였다. 그 생성물은 TEM, XRD, 그리고 TGA를 이용하여 확인하였다. 나노복합재료에 대한 BG의 흡착 연구는 열역학적 인자와 반응속도론적인자들을 이용하여 수행하였다. 흡착 속도식은 준 이차 속도식이 준 일차 속도식에 비해 잘 들어맞는다고 보여준다. 실험 결과는 Langmuir 과 Freundlich 흡착 등온선을 이용하여 분석하였다. 평형 데이터는 Langmuir모델에 잘 들어맞으며 최대 단일 층 흡착 용량 64.1 mg/g 을 갖는다. 열역학적 인자들은 나노복합재료에 BG의 흡착 으로부터 유도하며 흡착은 자발적이며 흡열 과정임을 확인하였다.
bacterial alkaline protease를 이 용한 corn glu ten meal의 효소가수분해시 pH, 온도, 효소대 기질의 질량비율 등에 따른 반응특성 및 반응의 적정화 를 꾀하였고, 효소의 deactivation여부에 초점을 맞추어 효소반응속도론적 방정식을 제안조사하였다. 그 결과,$50^{\circ}C$, pH 9~10에서 가장 높은 가수분해 도를 나타내었고 $e_0/s_o$가 높을수록 반응속도 빛 최종 가수분해도가 증가하였다. 최종가수분해도는 gluten meal전체질량기준으로 17~20%, gluten meal내의 단백질질량기준으로 25 ~ 28 % 였다. 반응후반에서의 반응속도감소의 주된 원인은 기 질소진 (substrate de pletion) 이며 이때 enzyme deactivation 및 product inhibition의 영향은 미미한 것으로 확인되었다. 효소 deactivation항을 무시하여 변형시킨 model equa-tlOn에 의해 이 효소반응에 해당하는 여러 kinetic parameter들의 값을 계산분석한 결과 product inhi bition효과가 미미함을 확인하였다. 변형된 kinetic equation과 실험적으로 얻은 가수분해 데이타는 거 의 완벽하게 일치하였다. 효소반응을 $100\times$scaleu up한 결과 가수분해 profile 및 가수분해도는 $1\times$ 와 비교시 거의 일치하였으므로 이 효소반응이 용이하 게 scale-up될 수 있음을 확인하였고, 아미노산분석 결과 가수분해액을 미생물발효기질용 질소원으로 사 용할 수 있음을 제시하였다.
$Ni^{2+}$와 D-penicillamine사이의 착물형성반응에 대한 반응속도 및 평형에 관한 수용액중에서 실시하였다. 속도론적 실험은 압력-급변법을 사용하여 pH8~9범위에서 실시하였다. D-Penicillamine은 질소와 유황원자를 주게로 하여 pH>9.2조건에서 $Ni^{2+}$이온에 배위하나 pH값 8.25∼9.07범위에서 총괄 안정도 상수값이 급격히 감소하며 비해리된 mercapto기가 결합에 참여하지 않는 것으로 밝혀졌다. 또한 이 착물 형성반응에 있어 율속단계는 $Ni^{2+}$이온의 내부 배위권으로 부터 물분자가 유리되는 과정임이 밝혀졌다.
Dimethylsulfamoyl chloride의 할라이드 교환반응을 무수 아세톤 용매속에서 방사성 할라이드 이온을 사용하여 두 온도에서 속도론적으로 연구하였다. 그 결과를 benzensulfonyl chloride의 경우와 비교해 보면 친핵성에 있어서는 거의 비슷한 경향성을 나타내나, 반응속도는 dimethylsulfamoyl chloride 쪽이 $10^{-2}$배 이상이나 느린 경향을 나타낸다. 또한 활성화 파라미터, ${\Delta}H^{\neq}$나 ${\Delta}S^{\neq}$는 benzensulfonyl chloride의 경우와는 반대로 dimethylsulfamoyl chloride의 경우는 $Cl^-\;>\;Br^-\;>\;I^-$의 순서로 감소함을 나타낸다. 이 결과를 bond-breaking, bond formation, electronic requirment 및 HSAB 원리로 설명하였다.
Phenyl N,N-diethyl-P-benzylphonamidate 및 그 유도체들의 염기성 가수분해 반응속도 상수를 분광 광도법으로 측정하였다. 속도 상수로부터 열역학적 파라메타(Ea, ${\Delta}H^{\neq}$,${\Delta}S^{\neq}$)를 구하였고, 이탈기의 치환기 효과는 Hammett 식을 이용하여 얻었다. 이들 실험 자료에 의하면 가수분해 반응은 활성화 엔트로피가 양의 값이나 작은 음의 값을 갖고 카르보음이온 생성이 수반되는 해리반응 보다는 이중피라미드 중간체 또는 전이 상태를 경유하는 회합 메카니즘을 강력히 암시하고 있다. 반응속도론적 연구 결과에 의하면 치환 pheny N,N-diethyl-P-benzylphosphonamidates의 가수분해 반응은 회합성 메카니즘으로 진행됨을 알 수 있었다.
$Hg^{2+}$촉매 존재하에서 cis-amminechlorobis(ethylenediamine)cobalt(III)의 Cl이 $H_2O$로 치환되는 반응을 전자흡수 스펙트라로 속도론적 연구를 하였다. 그 결과 $cis-[Co(en)_2(NH_3)Cl]^{2+}$에 대해서 각각 1차인 총괄반응이 2차반응이다. 활성화 파라메타인 ${\Delta}H^{\neq}$와 ${\Delta}S^{\neq}$는 각각 12.9 kcal/mol, -19.3 e.u 이고 $Hg^{2+}$에 의한 반응속도상수는 $1.65{\times}10^{-2}l/mol.sec$가 됨을 알았다. 이러한 속도 자료로부터 본 반응계의 Cl이 $H_2O$로 치환되는 반응은 촉매인 $Hg^{2+}$가 관여하는 Id 메카니즘을 제안하였다.
Styryldiphenylphosphine(SDPO)의 가수분해 속도상수를 자외선 분광법으로 측정하여 넓은 pH에서 잘 맞는 반응속도식을 구하였다. pH에 따르는 속도상수의 변화, 가수분해 생성물의 확인, 일반염기 및 치환기 효과 등으로부터 실험 결과에 잘 맞는 반응 메커니즘을 제안하였다. 즉 pH 4.5 이하에서는 phosphine oxide기의 산소에 양성자가 첨가된 다음 탄소 이중결합에 물의 첨가가 일어나 가수분해가 진행되며, pH 4.5-8.0 사이에서는 물분자와 수산와 음이온의 첨가가 경쟁적으로 일어나 반응이 진행되었고, pH 8.0 이상에서는 반응속도 상수가 수산화 음이온의 농도에만 비례함을 알았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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