• 대한화학회지
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• 제68권4호
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• pp.185-190
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• 2024

최근에 benzobisoxazole (BBO) 분자가 HOMO와 LUMO 에너지 준위를 각각 독립적으로 조절하는데 사용될 수 있다는 연구가 보고되었다. 이 연구에서는 이 흥미로운 BBO 분자의 특성을 치환기에 따른 치환기 효과를 정량적으로 조사하는데 이용해보았다. BBO 분자를 중심으로 π-컨쥬게이션 길이를 확장시켜 4개의 BBO 모델 시스템을(1BBO, 2BBO, 3BBO, 4BBO) 디자인하고 제안했다. 치환은 두 방향(x-축, y-축), 총 15개의 치환기가 고려되었다. DFT 방법으로 계산된 x-축 치환 LUMO 에너지 준위와 y-축 치환 HOMO 에너지 준위 사이의 강한 상관관계로부터, BBO 모델 시스템들이 치환기 효과를 표준화 할 수 있음을 밝혔다. 또한 3BBO 시스템의 x-축 치환 HOMO 에너지 준위가 치환기 효과의 순서를 규정하는데 가장 적합한 것을 입증했다. 우리가 제안한 방법은 어떤 임의의 치환기에 대한 치환기 효과를 예측하는데 활용 될 수 있고, 유기 센서나 유기 발광 다이오드 개발에 활용될 수 있다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제5회(2016년)
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• pp.23-31
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• 2016

자유 라디칼을 이용한 RAFT 중합은 성장하는 고분자 반응을 제어할 수 있는 특성이 있어 주목 받고 있는 고분자 합성방법 중 하나이다. 이 반응의 기작은 agent라 불리는 분자를 주축으로 삼아 단량체들을 단계적으로 성장하는 가역적 방법으로 원하지 않는 종결반응으로부터 고분자 라디칼을 보호하는 역할을 수행한다. 보호의 근본적인 원인은 중간체 상태에서의 안정화 정도와 관련이 있으나 안정해진 만큼 반응속도가 느려지는 지연효과가 발생한다. 지연효과를 유도하는 원인은 많은 논란이 있었으며 그 중 하나로 agent에 존재하는 Z 치환기의 영향을 원인으로 지목하고 있다. 본 연구는 Z 치환기의 변화에 따른 안정화 정도를 파악하기 위하여 RAFT agent로 주로 이용하는 것 중 두 개의 황이 있는 dithioester와 xanthate를 WxMacMolplt 7.3.2를 이용하여 propagation 초기 단계를 구현한 후 GAMESS2 프로그램을 이용하여 양자화학적 계산을 수행하였다. 계산결과 안정화 에너지와 경계 궤도함수에서는 phenyl기가 있을 때 공명효과에 의하여 안정화가 이루어졌으며 또한 propyl benzyl에서도 늘어난 알킬 사슬의 donating effect로 인한 안정화 영향의 범위를 발견하였다. PES 기법을 통해 두 methyl 단량체를 움직이면서 반응하는 동안의 에너지 변화를 알아보았으며 그 결과 dithioester는 Z 치환기의 변화에 더 많이 의존한다는 것을 확인하였다. 본 연구를 종합해본 결과 phenyl을 제외한 aryl기가 있는 dithioester는 낮은 addition 퍼텐셜과 안정화 에너지를 가질 수 있을 것이고 지연효과를 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한화학회지
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• 제44권3호
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• pp.184-189
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• 2000

메타-치환 피리딘의 치환기 효과를 조사하기 위하여 ab initio 계산을 수행하였다. 여러 메타-치환 피리딘의 최적화 된 구조로부터 정전기전위를 계산하였으며, 그 결과 피리딘의 질소 원자에서 최소정전기전위 값을 나타내었다. 최소정전기전위 값을 나타내었다. 최소정전기전위 값을 Hammett 치환기 상수, ${\sigma}_m$ 및 ${\Delta}pK_a$ 와 비교한 결과 흘륭한 상관성이 있음을 알았으며, 따라서 최소정전기전위가 치환기 효과를 나타내는 유용한 척도로 사용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제43권4호
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• pp.378-383
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• 1999

파라-치환 피리딘의 치환기 효과를 조사하기 위하여 Ab initio 계산을 수행하였다. 여러 치환 피리딘의 최적화 된 구조로부터 정전기전위를 계산한 결과 피리딘의 질소 원자에서 최소값을 나타내었으며, 최소정전기전위 값은 Hammett 치환기 상수, ${\sigma}_p$ 및 ${\Delta}pKa$와 홀륭한 상관성이 있음을 알았다. 그 결과 최소정전기전위가 치환기 효과를 나타내는 척도로 사용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제50권3호
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• pp.183-189
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• 2006

초음파를 이용한 응축 반응을 이용하여 다양한 치환기가 붙은 4-methoxy-1-naphthyl ketone화합물들을 90% 이상의 높은 수율로 합성하였으며, 생성된 화합물물들을 미세 분석법, IR, 1H, 13C NMR 분석법 등을 이용하여 확인하였다. IR 스펙트럼에서 s-cis와 s-trans C=O stretching 모드를 확인하였으며, NMR 데이터로부터 에틸렌의 탄소와 수소에 대한 chemical shift를 확인하였다. 이러한 분광데이터를 이용하여 여러 분자들에 대한 Hammet 치환기 상수 값 들을 얻을 수 있었으며, 이들로부터 가용매 분해반응에 미치는 치환기 효과를 해석할 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제30권2호
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• pp.248-258
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• 1986

치환 Oxiranes의 C-C결합 절단에 의한 알켄의 고리첨가 반응의 반응성을 규명하기 위하여 치환기 -CN, $-OCH_3,\;-SCH_3$에 대하여 (1) 치환기가 C-C고리열림 반응에 어떤 영향을 미치고 있는지 (2)치환기가 전이상태와 중간체의 구조에 어떤 영향을 미치고 있는지 (3)carbonyl yildes의 이성화장벽에 어떤 기여를 하고 있는지 (4)고리첨가 반응의 반응성에 치환기가 어떤 효과를 미치는지를 MNDO-SCF-MO법 계산에 의하여 연구하였다. 본 연구에서는 모든 분자의 기하학적 구조를 optimize하였으며 반응경로, 전이상태, 중간체의 계산을 실시하여 반응성과 치환기 효과를 논하였다.

• 대한화학회지
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• 제36권1호
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• pp.38-43
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• 1992

치환 스틸벤 계열에 대해 HMO법으로 Hammett치환기 상수를 해석하였다. 이 계열에서 치환기 상수에 대한 유도효과와 공명효과의 기여를 양자화학적 지수로 취하여 계산한 이론값이 Hammett 치환기 상수 ${\sigma}_p$와 병행성이 있음을 알았으며 이 이론값으로 치환 스틸벤의 쌍극자능륙에 미치는 치환기 효과를 설명할 수 있었다. 아울러 이 화합물의 전자전이에 대한 최대 흡수파장$({\lambda}_{max})$은 HOMO와 LUMO 에너지의 창에 의존됨이 확인되었다.

• 대한화학회지
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• 제26권5호
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• pp.333-339
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• 1982

치환 ${\beta}$-phenylethyl arenesulfonates와 피리딘의 반응에 관한 기질과 이탈기의 치환기 효과를 아세토니트릴 중, 전기 전도도 법으로 50∼70$^{\circ}$C의 범위에서 측정하였다. 기질의 치환기 효과는 기대할 정도의 큰 의미를 갖지 못했으며, 전자를 주는 치환기는 반응속도가 빨랐고 ${\rho}$값은 전 치환기를 통해 매우 적은 음(-)의 값을 가졌다. 또 Hammett 도시에서는 benzyl계 같이 현저하지는 않으나 약한 커어브를 나타내었다. 이 사실 들로서 전자주게 치환기일 경우 전이상태에서 약하게나마 결합의 깨어짐이 촉진됨을 뜻한다. 이탈기의 치환기 효과는 전자주게일 경우 반응속도는 느렸으며 전자를 끄는기에서는 그 반대였다. 또한 Hammett ${\rho}$값은 p-nitrobenzyl arenesulfonates보다 아주 적어 tight 한 SN2 반응 메카니즘으로 진행되는 것 같다. 특히, $S_N2$반응 메카니즘으로 진행되는 것 같다. 특히 2,5-이 치환 염화물의 반응속도는 치환기 상수의 가성성에서 기대한 값보다 아주 컸으며, 이는 전이상태에서 이탈기의 음 이온이 두 강하게 끄는 치환기에 의해 안정와 되기 때문이다.

• 대한화학회지
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• 제28권5호
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• pp.279-283
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• 1984

but-3-enoic acid의 retro-ene 탈탄산 반응에 있어서 그 반응성에 대한 ${\beta}$-치환기 효과를 이론적으로 연구하였다. 그 결과 전하 효과에서, 실험에서의 치환체에 의한 ${\pi}$-전자 전달만이 관여되는 것이 아니라, $CH_3$-치환같은 경우는 편극 효과도 상당히 관여됨을 알 수 있었다. 그러나 이들 반응성을 전하 효과로만 결정지을 수 없으며, HOMO와 LUMO간의 에너지 간격이 또한 반응성에 크게 영향을 미친다. 결과적으로, 일반적으로 논하는 치환체의 ${\pi}$-전자 주게 능력이 클수록 반응이 빨라진다는 사실에는 변함이 없었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제42권3호
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• pp.252-255
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• 1999

Chalcones 유도체들을 합성하고 farnesyl protein transferase(FPTase) 저해활성을 측정하여, 기질분자의 치환기 변화에 따른 구조와 활성과의관계(SAR)를 Free-Wilson법과 Hansch법으로 검토하였다. Benzoyl group 중 X-치환기가 styryl중 Y-치환기보다 활성에 더욱 큰 영향을 미쳤으며 meta- > ortho-, para-치환기의 순으로 활성을 나타내었다. 또한, X및 Y-치환기의 소수성이 적정값$(({\Sigma}logP)_{opt}\;=\;3.915)$에 근접할수록 활성이 증가 하였으며, X-치환기의 입체효과와(Es > O) 전자밀게 Y-치환기에 의한 공명효과(R < O)가 활성에 미치는 중요한 요소로 인식되었다. 다루어진 화합물중에서 비 치환체, 8은 가장 높은 FPTase저해활성$(pl_{50}\;=\;4.30)$을 나타내었다. 그리고 기질 수용체간의 상호작용을 가정하여 제안하였다.