염화 N,N-이메틸 및 N,N-이에틸카르바모일의 가용매분해반응과 할라이드 교환$(Cl^-,\;Br^-,\;I^-)$반응, 및 염화 N,N-이페닐카르바모일의 가용매분해반응을 속도론적으로 연구하였다. 속도자료와 MO결과로부터 (1) 이 알킬화합물들은$S_N2$ 메카니즘으로, 이페닐화합물은 $S_N1$ 메카니즘으로 반응함을 알았고, (2) 염화이온교환에서는 결합절단이 중요한 반면, $Br^-$ 및 $I^-$ 교환반응에서는 결합 형성이 중요함을 알 수 있었다.
Acetonitrile 용매내에서 isoquinoline과 치한된 benzylbromide의 반응을 압력변화(1~1000bar)에 따라 반응속도론적으로 연구하였다. 속도상수로부터 활성화파라미터들을 TEX>$\(DeltaV^{\neq}, \Delta\beta^{\neq}, \DeltaH^{\neq}, \DeltaS^{\neq}, \DeltaG^{\neq},Ea)$구하였다. 온도가 증가함에 따라 속도상수는 증가 하고, TEX>$\DeltaV^{\neq}, \Delta\beta^{\neq},및 \DeltaS^{\neq}$는 모두 음의 값으로 나타내었다. 치환기효과와 실험 결과로 부터 반응메카니즘을 고찰한 결과 전체적인 반응은 $S_{N}2$반응 메카니즘으로 진행되나, 치환체와 압력변화에 따라 전이상태 구조에 약간의 변화가 있었다.
Mo 단결정 표면에 황을 흡착시켜 형성된 상층구조를 AES와 LEED로써 연구하였다. 황의 피복률은 sulfur gun으로부터 생성되는 S2 flux로써 조절하였으며, 여러 가지 흡착된 황의 상층구조를 LEED로써 관찰하였다. 황화된 Mo 표면에서 탈산소반응(HDO)의 모델 분자로서, Furan의 흡착과 반응을 승온반응분광법(TPRS)으로 조사하였다. 낮은 온도에서 Furan 분자의 헤테로 원자는 직접 이탈하여 안정한 기체상의 반응 생성물인 일산화탄소를 형성하였으며, 이 반응은 Mo의 (100) 및 (110)면에서 각각 깨끗한 표면 및 황화된 표면에 관계없이 일어났다. 이를 바탕으로 Mo 표면에서 Furan의 분해반응에 대한 메카니즘을 제안하였다.
페놀류화합물의 경우 오존단독반응에서 보다 오존/과산화수소반응이 더 속도가 느림을 알 수 있었는데 이는 Hoigne 등이 이미 제시한 .OH라디칼반응보다 오히려 ortho위치의 오존삽입반응메카니즘으로 진행됨을 알 수 있으며, 반대로 benzophenone의 경우는 .OH라디칼에 의한 산화반응이 더 잘 진행됨을 볼 수 있었다.
디에탄올아민 디티오카바메이트는 염화디스클로로비스에틸렌디아민)코발트(III)와 반응하여 [$Co(dtc)_3$](dtc=디에탄올아민 디티오카바메이트)를 생성한다. 이때 두 황원자는 코발트에 배위된다. 이 착물은 아세톤에 어느 정도 녹으나 이황산산소와 같은 비극성 용매에는 거의 녹지 않았다. 디에탄올아민 디티오카바메이트와 염화디스클로로비스에틸렌디아민)코발트(III)의 반응속도를 측정하고 이들 결과에서 얻어진 활성화 파라미터에서부터 가능한 메카니즘을 제시하고자 한다.
The oxidation of surrogate mixtures for gasoline fuel was studied numerically in perfectly stirred reactor(PSR) to develope the needed detailed reaction mechanism. The reaction mechanism was assembled with the mechanisms for the oxidation of iso-octane or kerosene. It was shown that the reaction model predicted reasonably well the concentration profiles of fuel and major species reported in the literature. As the addition of kerosene into iso-octane as fuel was increased, the concentrations of $C_2H_2$ and benzene became high. Especially benzene known as a carcinogen appeared at a very high concentration in the flue gases.
$CH_3COCl$의 카르보닐 탄소에서의 $Cl^-$의 2분자 치환반응을 여러 거리에서 전방 및 후방 공격할 때의 에너지 변화(EHT)와 전자분포(CNDO/2)를 계산함으로서 분자궤도론적으로 연구하였다. 다른 실험 및 MO결과들과 함께 검토하여 본 결과 이 치환반응은 $S_N2-$보존형 메카니즘을 알았다.
메탄올-, 에탄올-, 아세토니트릴-, 아세톤-물 등의 혼합용매에서 $trans-[Cr(en)_2Br_2]^+$착이온의 반응속도상수를 20, 25, 30 및 35$^{\circ}C$에서 분광광도법으로 구하였다. 반응속도상수는 온도가 증가함에 따라 증가하고 공용매의 조성이 증가함에 따라 감소하였다. 속도상수는 공용매의 유전상수의 역수값과 아무런 관계도 보이지 않았다. Grunwald-Winstein식의 m값은 메탄올-, 에탄올-, 아세토니트릴- 및 아세톤-물 혼합용매에서 각각 0.109, 0.103, 0.101 및 0.095이었다. 물과 공용매에서 착이온이 초기상태에서 전이상태로 진행되는 자유에너지사이클로부터 전이상태의 용매화가 속도에 지배적인 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 위의 결과로부터 이 착이온의 수화반응메카니즘은 Id메카니즘으로 진행된다고 추정하였다.
에너지기인 methoxy기$(-CH_2OCH_3)$, azido기$(-CH_2N_3)$ 그리고 nitrato기$(-CH_2ONO_2)$로 치환된 옥세탄(oxetane)의 단량체를 산촉매하의 중합반응에 관해서 반경험적인 MINDO/3, MNDO, AMI 방법 등을 사용하여 이론적으로 고찰하였다. 치환체 옥세탄의 친핵성 및 염기성은 옥세탄 산소원자의 음전하 크기로 설명할 수 있으며, 공중합하의 성장단계에서 옥세탄의 반응성은 옥세탄의 반응 중심 탄소의 양전하 크기와 친전자체의 낮은 LUMO 에너지에 좌우됨이 예측된다. 에너지화기 고리형 oxenium 이온형이 열린 carbenium 이온형으로 전환되는 과정은 oxonium 이온과 carbenium 이온 사이의 계산된 안정화에너지(약 10~20 kcal/mole)에 의하면 carbenium 이온이 더 유리함을 예측할 수 있다. 평형상태의 고리형 oxonium 이온과 열린 carbenium 이온의 농도크기가 반응메카니즘의 결정단계이며, 산촉매하의 형태와 계산을 기초로 하여 빠른 평형을 예상하여 볼 때 선폴리머 성장단계에서 SN1 메카니즘이 SN2 메카니즘보다 빠르게 반응할 것으로 예측된다.
$Co(sp)X_2P$(sp=sparteine, $C_{15}H_{26}N_2$, X=Cl, Br)과 Cu(sp)$X_2$의 아쿠오화반응이 메카니즘을 규명하기 위하여 pH~5인 조건에서 속도론적 연구를 실시하였다. Co(sp)$Cl_2$ 및 $Co(sp)Br_2$는 halide 이온들에 의해 촉매 효과를 나타내지 않았으며 $Cu(sp)Cl_2$ 및 $Cu(sp)Br_2$에 비해 매우 빠르게 아쿠오화가 진행되었다. $Cu(sp)Cl_2$ 및 $Cu(sp)Br_2$는 halide cyanide의 존재에 의해 반응속도가 크게 증가하였으며 pH = 2~5인 범위에서 pH가 증가함에 따라 반응속도가 증가하였다. 본 연구에서 얻어진 실험결과, $Co(sp)X_2$의 아쿠오화반응이 D-메카니즘으로 진행되는 반면 $Cu(sp)X_2$의 경우는 $I_d$ 메카니즘으로 진행되는 것으로 믿어진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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