비단가리비의 인공 종묘 생산을 목적으로 전라남도 신안군 대흑산도 주변에 서식하는 비단가리비를 대상으로 인공 종묘 생산을 위한 산란 유발, 수정란의 발생 과정, 유생 사육, 채묘 및 중간 육성 등 양식 생물학적 연구를 실시하였다. 어미의 각종 산란 유발 자극에 대한 반응은 Serotonin 주사, 온도 자극, 혼합 자극에서 반응율이 가장 높았으며, 자외선 조사 해수 자극은 수컷만 반응을 하였고 간출 자극은 반응이 없어 실효성이 없는 것으로 나타났다. 수정란의 크기는 $69.5{\mu}m$이었고, 수정 후 약 2시간에 2 세포기, 8시간 후에 8 세포기, 20시간 후에는 담륜자 유생으로 부화하였으며 40시간 후에는 D상 유생으로 되었다. 수온별 비단가리비 유생의 성장은 수온 $20^{\circ}C$에서 각장 $178.9{\mu}m$로 가장 좋았으며, 이 때의 생존율은 15.5%이었다. 그러나 수온 $15^{\circ}C$에서는 낮은 성장을 보여 각장 $135.9{\mu}m$로 성장하였으며, 생존율도 9.8%로 저조하였다. 수용 밀도별 사육 시험에서 $1m{\ell}$당 1개체와 5개체에서 성장 및 생존율이 양호하여 성장 및 생존율을 볼 때 적정 사육 밀도는 $1m{\ell}$당 5개체 이하로 나타났다. 먹이 생물 종류에 따른 유생의 성장을 알기 위하여 I, gal-baba, C, calcitrans, N, oculata를 단독 또는 혼합으로 공급하였을 때 실험 종료후 각장의 성장은 I, galbana+C. calcitrans+N. oculata구가 $194.2{\mu}$로 가장 좋았고 N. oculata구는 $162.2{\mu}m$로 가장 낮은 성장을 보였다. 생존율에서는 I. galbana+C. calcitransoculata구는 9.4%로 가장 낮은 생존율을 보였다. 채묘기별 유생의 부착률은 염화비닐판을 수평으로 놓은 것과 패각이 각각 3.43%와 3.17%로 가장 양호하였으나, 양파망과 염화비닐판을 수직으로 놓은 것은 각각 1.52%와 1.61%로 비교적 저조하였다. 수정 후 40일째부터 90일째까지 측정한 부착치패의 경과 일수에 따른 각장의 성장은 $SL=184.44e^{0.0335X}(r^2=0.9861)$의 회귀직선식으로서 나타났다. 중간육성 시험에서 수심별 성장을 분석한 결과, 비단가리비 치패는 저층보다 표층이 각장 5.92mm, 전중량 6.07g 정도 더 빨리 성장하였다.
${\beta}$-nitrostyrene 유도체(p-H, p-Cl, p-CH$_3$, p-OCH$_3$, p-NO$_2$)에 대한 thiourea의 친핵성 첨가반응속도를 자외선 분광분석법으로 측정하여 pH에 따르는 반응속도 상수의 변화, general base 및 치환기 효과등으로부터 넓은 pH 범위에서 실험치와 잘 일치하는 반응속도식을 구하였고, 실험사실에 잘 맞는 반응 메카니즘을 제안하였다. 즉, pH 9.00 이상에서의 반응속도는 hydroxide ion의 농도에 비례하는 sulfide anion이 첨가되는 전형적인 Michael type의 반응이 일어나며, pH 9.00 ~ 7.00에서는 thiourea의 중성분자와 그의 anion들이 경쟁적으로 첨가되며 pH 7.00 이하에서는 thiourea의 중성분자만이 첨가됨을 알았다.
본 연구에서는 마이크로파와 재래식 열원으로부터 여러 종류의 전구체를 사용하여 치환기의 종류가 상이한 subphthalocyanine (SubPc) 유도체들을 성공적으로 합성하였다. 최종 생성물의 화학적 구조는 핵자기 공명 분광기 및 푸레어 변환 적외선 분광기를 이용하여 확인하였다. 또한 분광학적 특성은 자외선-가시광 분광기를 이용하여 측정 분석하였다. 재래식 합성에 비하여 마이크로파 합성에서 SubPc 유도체들이 짧은 반응시간에 높은 합성수율로 합성되는 것을 확인하였다.
${\beta},\;{\beta}$-Dichlorostyrene 유도체(p-H, p-Cl, $p-CH_3,\;및\;p-OCH_3$)에 대한 thioglycolic acid 및 cysteine의 친핵성 첨가반응속도를 자외선 분광분석법으로 측정하여 pH에 따르는 반응속도상수의 변화, 일반염기(general base) 및 치환기 효과등으로 부터 넓은 pH범위에서 실험치와 잘 일치하는 반응속도식을 구하였고, 실험사실에 잘 맞는 반응 메카니즘을 제안하였다. 즉 pH 9.0 이상에서의 반응속도는 sulfide anion이 pH $9.0{\sim}7.0$에서는 thioglycolic acid 및 cysteine의 중성분자와 그의 anion들이 경쟁적으로 첨가되며 pH 7.0 이하에서는 thioglycolic acid 및 cysteine의 중성분자만이 첨가됨을 알았다.
[ $45^{\circ}C$ ]의 25%(v/v) dioxane-수용액(${\mu}=0.1M$) 중에서 살충제, flupyrazofos의 가수분해 반응속도상수를 자외선 분광법으로 측정하였다. 용매효과($|m|{\ll}|{\ell}|$) 및 반응 속도식($k_{obs.}=k_O+k_{H3O}+[H_3O^+]+k_{OH}-Kw/[H_3O^+]$) 그리고 생성물 분석 결과로부터 flupyrazofos는 trigonal-bipyramidal형($d^2sp^3$) 중간체를 경유하여 pH 4.0 이하의 산성 용액에서는 $A_{AC}2$형의 특정 산-촉매 반응, pH 11.0 이상의 알카리성 용액에서는 $B_{AC}2$ 형의 특정 염기-촉매 반응 그리고 PH $5.0{\sim}10.0$ 사이에서는 $B_{AC}2$형의 일반 산 및 염기-촉매반응에 따른 일련의 가수분해 반응 메카니즘을 제안하였다. 또한, 중성 용액 중에서 flupyrazofos는 매우 안정한 ($8.0{\times}10^{-8}sec^{-1}$) 화합물로 반감기는 약 3개월($45^{\circ}C$) 이상이었다.
Dihydro-1, 4-oxathiin 유도체의 가수분해 반응속도를 25.deg.C의 수용액에서 자외선 분광기를 사용하여 측정하고 넓은 pH범위에서 적용될 수 있는 반응속도식을 유도하였다. 가수분해 반응속에에 미치는 치환기 효과를 검토하기 위하여 Hammett plot한 결과 전자 끄는기에 의하여 반응속도가 촉진됨을 확인할 수 있었다. 가수분해 최종 생성물은 2-(2-hydroxyethylthio)acetoacetanilide enol형이었다. 가수분해 반응속도상수 측정실험과 반응식 유도과장, 일반염기 효과, 치환기 효과 및 최종 생성물의 결과로부터 dihydro-1, 4-oxathiin 유도체의 기수분해 반응 메카니즘을 제안하였다. pH3.5이하에서는 양서자가 첨가된 dihydro-1, 4-oxathiin의 2번 탄소에 물분자의 공격에 의해 진행되며, pH3.5 이상에서는 2번 탄소에 히드록시이온의 첨가에 의하여 진행됨을 알 수 있었다. pH4.0-9.0사이에서는 dihydro-1, 4-oxathiin에 중성의 물분자가 첨가되는 것이 속도결정단계임을 알았다.
광범위하게 사용되는 $TiO_2$는 자외선 영역 하에서는 상당히 효율적인 광반응 활성을 보이나 가시광 영역에서는 활성이 없는 단점을 가지고 있다는 것은 잘 알려져 있는 사실이다. 본 연구에서는 이러한 광촉매가 가지는 문제점을 보완하고자 하였다. 즉, $TiO_2$와 함께 가시광선 영역에서 전자전이를 보일 수 있는 전이금속 등을 활용하여 광반응을 저해하는 전자와 정공과의 재결합을 방지하고, 자외선 영역뿐만 아니라 가시광선 영역까지 넓은 파장 범위에서 광촉매 활성을 가질 수 있는 광촉매를 제조하였다. 이를 위하여 이온교환방법을 이용하여 H형 강산성 이온교환수지에 $TiO_2$ 전구체를 담지 시킨 다음, 전이금속 전구체 등을 담지 시키고 탄화/활성화 과정을 거쳐 전이금속과 이산화티탄이 동시에 존재하는 2종 광촉매(Ti-M-SCM)를 제조하였다. 또한 제조된 Ti-M-SCM의 광분해 효율을 평가하기 위하여 유동식 반응기에서 휴믹산을 대상으로 하여 파장 254 nm와 365 nm 하에서의 광분해 반응을 실시하였다.
4,4'-(Hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride(6FDA)와 bis[4-(3-amino phenoxy)phenyl] sulfone(BAPS)의 조성에 cis-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride(CDBA)를 다양한 몰%로 사용하여 사슬 말단에 가교 반응이 된 폴리이미드(PI)를 얻었다. Grubbs 촉매 0.1 wt%를 사용하여 가교된 폴리아믹산(poly(amic acid), PAA)을 합성한 후에 PAA를 다양한 온도에서 열처리를 통해 가교된 PI 필름을 합성하였다. 제조된 필름의 열적-기계적 성질은 퓨리에 변환 적외선 분광기(FTIR), 시차주사 열량계(DSC), 열중량 분석기(TGA), 열기계 분석기(TMA), 만능인장 시험기(UTM) 등을 사용하여 측정하였고, 색차계(spectrophotometer)와 자외선-가시광선 흡광도기(UV-Vis. spectrometer)를 이용하여 광학적 특성을 확인하였다. CDBA의 몰%가 증가함에 따라 열적 기계적 성질은 증가하였지만 광학적 투명도는 이와는 반대로 감소하였다.
${\alpha}$-(n-butyl)-N-phenylnitrone 유도체들의 가수분해 반응속도상수를 $25^{\circ}C$의 수용액에서 자외선 분광광도법으로 측정하여 넓은 pH 범위에서 잘 맞는 반응속도식을 구하였다. 반응속도식, 가수분해 생성물, 일반염기(general base) 및 치환기 효과 등의 결과로부터 가수분해 반응메카니즘을 제안하였다. 즉, pH 4.5이하에서의 가수분해는 양성자가 첨가된 nitrone의 ${\alpha}$-탄소에 물분자의 공격에 의해 진행되며, pH 10.0 이상에서는 ${\alpha}$-탄소에 히드록시 이온의 직접 첨가에 의하여 가수분해가 진행된다. pH 4.5∼10.0에서는 nitrone에 물분자가 첨가되는 것이 속도결정단계임을 알았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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