• 대한화학회지
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• 제18권1호
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• pp.8-11
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• 1974

물함량 50% 이하의 아세토니트릴-물 혼합용매내에서의 염화벤젠술포닐의 $p-H, p-NO_2, p-Br, p-OCH_3$, 치환체들의 가용매분해를 반응속도론적으로 연구한 결과 Hammett 도시는 concave한 곡선들이나 $S-N2$성격이 압도적이었으며 물은 친핵제 뿐만 아니라 general base로도 작용하고 있음을 알았다.

• 대한화학회지
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• 제34권3호
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• pp.239-247
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• 1990

기체상 $S_N2$ 반응의 형태는 중성 2분자반응, 용매화반응, 이온반응 등으로 나눌 수 있으며, 메카니즘적으로 중성 2분자 반응은 retention 생성물을 만들며 이온반응은 inversion 생성물을 만든다. 한편 용매인 물 한 분자에 의하여 6- 중심 건이상태를 거치는 용매화반응의 경우는 친핵체(또는 이탈기)및 치환기에 의한 전자효과와 입체효과에 따라 두 생성물이 경쟁적으로 만들어진다. 여기에서 얻어진 결과를 이용하여 이온반응의 경우, 중앙 methly group을 매우 bulky 하게 하고 이탈기 능력을 크게 해줌과 동시에 음이온인 친핵체의 하전을 분산시켰을 때 inversion과 retention TS 사이의 에너지 차이가 아주 작게 나타났다. $S_N2$ 반응의 반응중심을 보다 더 큰 2주기 원소로 바꾸었을 때, 5가의 전이상태에 미치는 입체장애가 작아지므로 활성화에너지 장벽이 낮아진다. 반면, 같은 주기에서 원자의 크기가 작아지면 에너지 장벽은 올라간다. B원자의 경우 에너지 장벽이 가장 낮은데, 그것은 C와 N 원자보다도 더 크며 또한 4가의 전이상태를 이루므로 입체장애가 거의 무시되기 때문이다.

• 대한화학회지
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• 제29권6호
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• pp.565-574
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• 1985

MeOH-MeCN 혼합용매계에서 4-치환-2,6-이니트로염화벤젠과 아닐린 치환제 사이의 친핵성 치환반응속도를 전기 전도법에 의해 측정하였다. 기질의 고리에 있는 치환기의 치환기변화에 따른 속도상수의 크기순서는 4-$NO_2{\gg}4-CN {\gg}$4-$CF_3$이었고, 아닐린 고리에 있는 치환기에 의한 속도상수의 크기는 p-O$CH_3 {\gg}p- CH_3{\gg}H {\gg}p-Cl{\gg}m-NO_2$ 순서였다. MeOH함량이 많은 용매에서 속도상수가 MeCN 함량이 많은 용매속에서의 속도상수보다 컸다. MeOH-MeCN 혼합용매계와 친핵체 변화에 대한 속도론적 연구로 볼 때 Cl의 이탈단계가 속도결정단계로 보여졌다. MeOH에 의한 친전자적 촉매작용은 알코올의 수소와 이탈기 염소원자 사이의 전이상태에서 수소결합 형성으로 이루어지고 친핵성 촉매작용은 전이상태에서 알코올의 산소와 아민의 수소사이의 수소결합에 의한 것으로 생각 되었다. 모든 이의 사실로 보아 본 반응은 제 2단계가 속도결정단계인 $S_N$Ar메카니즘으로 진행됨을 알 수 있고 이와 같은 메카니즘은 PES모형으로도 설명할 수 있다.

• 공업화학
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• 제18권4호
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• pp.330-336
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• 2007

본 연구에서는 $BF_3$를 함유한 키랄성 코발트 살렌 촉매를 합성하고 비대칭촉매특성을 평가하였다. 촉매의 구조를 결정하기 위하여 NMR, UV 및 ESCA분석을 수행하였다. 합성한 촉매는 여러 종류의 에폭사이드 유도체의 가수분해 속도차에 의한 비대칭 고리열림반응에 적용하여 그 활성과 선택성을 조사하였다. 살렌과 $BF_3$의 비를 다르게 하여 합성한 촉매는 전혀 다른 촉매 활성을 나타내었으며, 그 비를 2 : 1로 하여 합성한 2분자구조의 살렌착체 촉매는 물을 친핵체로 하는 라세믹 에폭사이드의 고리 열림을 통하여 99 %ee 이상의 매우 높은 광학선택성을 보였다. 특히 2분자형의 살렌 촉매는 단분자형의 촉매에 비하여 촉매량을 적게 첨가하여도 현저히 향상된 촉매활성을 나타내었고 얻어진 생성물의 분리과정에서 라세믹화를 유발시키지 않았다. 본 연구에서 적용한 촉매시스템은 키랄 에폭사이드 및 1,2-디올 중간체의 제조에 매우 효과적이었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권4호
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• pp.769-776
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• 2008

키랄성 말단기의 에폭사이드는 키랄중간체나 여러 출발물질로서 다양하게 이용되기 때문에 그 선택적인 합성법은 매우 유용하다. 본 연구에서는 염화코발트(II), 염화철(III) 및 질산아연(II)을 각각 함유한 키랄 코발트 살렌 촉매를 새로이 합성하고 그 특성을 평가하였다. 질량분석과 EXAF분석을 통하여 형성된 촉매 착체의 구조를 평가하였다. 합성한 촉매는 방향족 에폭사이드인 스타이렌 옥사이드와 페닐글리시딜 에테르의 속도차에 의한 비대칭 가수분해적 고리열림반응과 글리시틸부틸레이트의 합성반응에 적용하여 그 활성과 선택성을 조사하였다. 합성이 용이한 전이금속염함유 살렌착체 촉매는 물을 친핵체로 하는 라세믹 에폭사이드의 고리 열림을 통하여 99%ee 이상을 나타낼 정도의 매우 높은 광학선택성을 보였으며, 적은 양의 첨가로도 높은 활성을 보였다. 본 연구에서 적용한 촉매씨스템은 키랄 에폭사이드 및 1,2-디올 중간체의 제조에 매우 효과적이었다.

• 대한화학회지
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• 제28권6호
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• pp.418-424
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• 1984

Cinnamonitrile의 산-가수분해 반응속도상수를 25$^{\circ}$C, HClO$_4$ 1 ~ 5M의 센산성 용액속에서 UV분광법으로 측정하고 Bunnett관계식에 적용하여 ${\omega}$ = 9.8, ${\omega}^*$ = 0.42 및 ${\phi}$=1.6등의 hydration parameter를 구하였다. 이는 질소원자에 양성자화가 이루어진 짝산에 대하여 속도결정단계에서 친핵체로 물분자가 첨가된 다음에 양성자 전달체로 작용한다는 것을 시사한다. Cinnamonitrile 분자의 궤도함수를 CNDO/2방법으로 계산한 바, 형태이성체의 안정도는 (E)-planar＞(Z)-planar이였으며 음하전의 크기는 $C_8({\beta}){\ll}N$이였고 전이상태에서 물분자는 짝산의 양하전이 큰 $C_7({\alpha}$)원자에 대하여 ${\sigma}$접근함을 알았다. 이상의 결과로 부터, 센산성속에서 cinnamonitrile의 가수분해반응은 특정 산-촉매작용을 수반하는 A-2형의 산-가수분해 반응메카니즘에 의하여 진행됨을 알았다.

• 대한화학회지
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• 제38권12호
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• pp.915-920
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• 1994

치환(Z)-벤질(X)-아렌 술포네이트류와 치환(Y)-피리딘과의 Menschutkin형 반응을 $35\circC$ 아세토니트릴 용액에서 전기전도도법으로 측정하였다. 이 반응의 2차 반응속도상수로부터 Hammett $\rho$값을 구하였다. 음의 $\rho_Y$값은 전이 상태에서 친핵체로부터 기질의 벤질기에 하전이동이 일어나 친핵체의 질소에 양의 하전을 띤다. 양의 $\rho_X$값은 이탈기인 술포네이트에 음의 하전이 발달되어 있음을 나타내며 음의 $\rho_Z$값은 반응 중심인 벤질 탄소에 양의 하전을 띠고 있음을 각각 나타낸다. 복합 Hammett의 상호작용 항은 │$\rho_YZ$│ > │$\rho_XY$│ > │$\rho_ZX$│의 순으로 나타났으며 이들의 결과로부터 치환 benzyl arenesulfonate류와 치환 pyridine류의 반응은 dissociative $S_N2$으로 진행됨을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제37권6호
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• pp.577-584
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• 1993

아세토니트릴 용매내에서 파라치환 염화벤조일류와 피리딘류의 반응속도를 온도와 압력변화에 따라 전기전도도법으로 측정하여 유사1차반응속도상수와 2차반응속도상수를 구하였다. 이들 반응속도상수로부터 활성화파라미터들(${\Delta}V^\neq, {\Delta}{\beta}^{\neq}, {\Delta}H^{\neq}, {\Delta}S^{\neq} {\Delta}G^{\neq}$)과 Hammett ρ를 구하였다. 이때 ${\Delta}V^\neq, {\Delta}{\beta}^{\neq}및 {\Delta}S^{\neq}$는 모두 음의 값을 나타내었으며, 모든 압력 조건에서 친핵체의 치환기 효과 ρ$_X$는 음의 값을 기질의 치환기효과 ρ$_Y$는 양의 값을 나타내었다. 압력과 치환기 변화에 따른 속도론적 연구를 종합하면, 전체적인 반응은 전형적인 S$_N$2 반응메카니즘을 따르며, 압력 증가에 따라 결합형성이 더욱 촉진된 반응메카니즘으로 진행됨을 알 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제33권1호
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• pp.97-105
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• 1989

CTABr 미셀용액 속에서의 2-alkylbenzimidazole(R-BI) 및 sodium 2-alkylbenzimidazole-5-sulfonate(R-BISO$_3$Na)에 의해 추진되는 p-nitrophenyl carboxylic esters(p-NPCE)들의 가수분해반응에 대한 미셀효과를 다루었다. 이들 반응은 각각 BI 및 BISO$_3$Na에 의해 추진되는 반응의 속도보다 현저히 감소하고, 알킬기가 methyl에서 heptyl로 길어질수록 감소의 정도가 더욱 크다. 이것은 CTABr을 포함하지 않는 수용액속에서의 BISO$_3$Na와 R-BISO$_3$Na에 의한 가수분해 반응속도가 별차이가 없음을 감안 할 때, 미셀의사층(micellar pseudophase) 내에서 이들 친핵체의 알킬기가 입체장해(steric hindrance)로 작용하기 때문이다. 이것은 수용액과 미셀용액 속에서의 반응의 측정된 홀성화에너지(${\Delta}H{\neq},\;{\Delta}G{\neq}$ 및 ${\Delta}S{\neq}$)의 값과도 정성적으로 일치하고 있다. 한편, nonyl기에서 pentadecyl기까지의 긴 알킬기를 갖고 있는 R-BISO$_3$Na는 그것의 imidazole 부분(BI moiety)이 친핵체로 작용할 뿐 아니라, 이들은 CTABr을 포함하지 않는 수용액속에서 미셀을 형성하고, 그 결과 기질인 p-NPCE를 쉽게 수용하여 반응속도를 촉진시키는 것으로 판단된다. R-BISO$_3$Na에 의한 이들 p-NPCE들의 가수분해반응의 mechanism을 알기위하여 중수소 동위원소효과(kinetic isotope effect)를 측정하였다. $k'_{H_2O}/K'_{D_2O}$값이 약 2.5∼3.2의 범위로서, 이 값은 R-BISO$_3$Na가 친핵체로만 작용한다고 보기에는 너무 높고, 일반염기로 작용한다고 보기에는 너무 낮다. 따라서 CTABr 미셀용액 속에서의 이 반응은 이 두 mechanism에 의해 동시적으로 진행된다고 생각된다.

• 대한화학회지
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• 제20권4호
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• pp.295-298
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• 1976

Organothioenamine phosphonate와 styrene oxide 와의 반응에서 얻어진 생성물의 구조를 규명한 결과 그것이 cyclopropane 유도체임을 알았다. 이것은 반응이 styrene oxide에 대한 thioenamine phosphonate의 친핵공격에 의해서 생긴 산소 음이온이 다시 인 원자를 공격함으로서 중간체로 betain이 형성 된다음 이어서 약한 P-C 결합이 끊어지면서 생성물로 이끌어져 감을 가리켜 주고있다. 또한 생성물의 광학활성을 조사한 결과는 우회전성 이어서 이 반응은 중간체에서 생긴 benzyl carbon의 입체적 효과를 받으며 어디까지나 안정한 경로를 거쳐서 이끌어져 감을 알 수 있었다.