• 한국환경과학회지
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• 제21권5호
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• pp.585-596
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• 2012

This study is mainly focused on micellar effect of cetyltrimethyl ammonium bromide(CTABr) solution including alkylbenzimidazole(R-BI) on dephosphorylation of isopropyl-4-nitrophenylphosphinate(IPNPIN) in carbonate buffer(pH 10.7). The reactions of IPNPIN with R-$BI^{\ominus}$ are strongly catalyzed by the micelles of CTABr. Dephosphorylation of IPNPIN is accelerated by $BI^{\ominus}$ ion in $10^{-2}$ M carbonate buffer(pH 10.7) of $4{\times}10^{-3}$ M CTABr solution up to 89 times as compared with the reaction in carbonate buffer by no benzimidazole(BI) solution of $4{\times}10^{-3}$ M CTABr. The value of pseudo first order rate constant($k_{\Psi}$) of the reaction in CTABr solution reached a maximum rate constant increasing micelle concentration. Such rate maxima are typical of micellar catalyzed bimolecular reactions. The reaction mediated by R-$BI^{\ominus}$ in micellar solutions are obviously slower than those by $BI^{\ominus}$, and the reaction rate were decreased with increase of lengths of alkyl groups. It seems due to steric effect of alkyl groups of R-$BI^{\ominus}$ in Stern layer of micellar solution. The surfactant reagent, CTABr, strongly catalyzes the reaction of IPNPIN with R-BI and its anion(R-$BI^{\ominus}$) in carbonate buffer(pH 10.7). For example, $4{\times}10^{-3}$ M CTABr in $1{\times}10^{-4}$ M BI solution increase the rate constant($k_{\Psi}=98.5{\times}10^{-3}\;sec^{-1}$) of the dephosphorylation by a factor ca.25, when compared with reaction($k_{\Psi}=3.9{\times}10^{-4}\;sec^{-1}$) in $1{\times}10^{-4}$ M BI solution(without CTABr). And no CTABr solution, in $1{\times}10^{-4}$ M BI solution increase the rate constant($k_{\Psi}=3.9{\times}10^{-4}\;sec^{-1}$) of the dephosphorylation by a factor ca.39, when compared with reaction ($k_{\Psi}=1.0{\times}10^{-5}\;sec^{-1}$) in water solution(without BI). This predicts that the reactivities of R-$BI^{\ominus}$ in the micellar pseudophase are much smaller than that of $BI^{\ominus}$. Due to the hydrophobicity and steric effect of alkyl group substituents, these groups would penetrate into the core of the micelle for stabilization by van der Waals interaction with long alkyl groups of CTABr.

• 대한화학회지
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• 제34권6호
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• pp.629-636
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• 1990

CTABr 미셀 용액속에서의 sodium 2-alkylbenzimidazole-5-sulfonate(R-BISO$_3$Na)의 음이온에 의해 추진되는 p-nitrophenyldiphenylphosphate(p-NPDPP)의 탈인산화 반응은 sodium benzimidazole-5-sulfonate(BI-SO$_3$Na)의 음이온에 의해 추진되는 반응의 반응속도보다 현저히 감소하고, 알킬기의 길이가 methyl기에서 heptyl기로 길어질수록 감소의 정도가 더욱 크다. 이것은 CTABr을 포함하고 있지 않는 수용액속에서의 BI-SO$_3$Na 및 R-BI$^-$SO$_3$Na 에 의한 탈인산화 반응속도가 별차이가 없음을 감안할 때, 이들 친핵체의 알킬기가 미셀 의사층(micellar pseudophase)내에서 입체장애(steric hinderance)로 작용하기 때문인 것으로 판단된다. 이것은 수용액과 미셀 용액속에서의 반응의 측정된 활성화에너지(△H$^\neq$/TEX>, △G$^\neq$/TEX> 및 △S$^\neq$/TEX>)의 값과도 정성적으로 일치하고 있다. 이러한 입체장애가 반응속도에 미치는 영향을 정량적으로 계산하고자 시도하였다. Nonyl기에서 pentadecyl기까지 긴 알킬기를 갖고 있는 R-BI$^-$SO3Na는 그것들의 benzimidazole 부분(BI moiety)이 친핵체로 작용할 뿐 아니라, 이 분자들은 CTABr을 포함하지 않는 수용액속에서 미셀을 형성하여 반응을 촉진함을 알았다.

• 대한화학회지
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• 제17권6호
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• pp.411-415
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• 1973

Cyanide ion과 triphenylmethane dye와의 반응은 cetyltrimethyl ammonium bromide(CTABr)의 cationic micelle에 의하여 현저히 반응속도가 빨라지며 sodium lauryl sulfate(NaLS)의 anionic micelle에 의하여 반응속도가 늦어진다. 또한 CTABr존재하의 반응은 inorganic anion에 의하여 inhibition, 되며 NaLS존재하의 반응은 inorganic cation중의 몇가지, 특히 $Zn^{++},\;Cd^{++}$등에 의하여 현저하게 반응이 빨라지는 salt effect를 나타낸다. 물과 잘 혼합되는 몇가지 유기용매의 micelle catalysis에 대한 영향은 대체로 수용액 일때보다 작게 나타나서 반응속도가 늦어지거나 malachite green과의 반응에서 methanol은 수용액일때보다 반응속도가 빨라지는 특이한 solvent effect를 나타내었다.

• 한국환경과학회지
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• 제15권5호
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• pp.485-491
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• 2006

In the aqueous solutions the dephosphorylations of isopropyl phenyl-4-nitrophenyl phosphinate(IPNPIN) mediated by hydroxide$(OH^{\theta})$ and o-iodosobenzoate$(IB^{\theta})$ ions ate relatively slow, because of hydrophobicity of the substrate, and however it appears that $OH^{\theta}$ is inherently better nucleophile than $IB^{\theta}$, which is more soft ion. On the other hand, in cetyltrimetyiammonium bromide(CTABr) solutions which contain cationic micelles, the dephosphorylations of IPNPIN mediated by $OH^{\theta}$ or $IB^{\theta}$ ate very accelerated to 120 or 100,000 times as compared with those in the aqueous solutions. The values of pseudo first order rate constants reach a maximum with increasing. Such rate maxima are typical of micellar catalysed bimolecular reactions and the rise in rate constant followed by a gradual decrese is characteristic of reactions of hydrophobic substrates. In the cationic micellar solutions of CTABr, $IB^{\theta}$ accelerates the reactions much more than that $OH^{\theta}$ does. The reason seems that $IB^{\theta}$ which is more hydrophobic and soft ion than $OH^{\theta}$ is more easily moved into the Stern layer of the CTABr micelles than $OH^{\theta}$. In the anionic micellar solutions of sodium dodecyl sulfate(SDS), the dephosrhorylations of IPNPIN ate slower than those in aqeous solutions. It means that $OH^{\theta}$ or $IB^{\theta}$ cannot easily move and approach to the Stern layer of the micelle in which almost all the hydrophobic substrate are located and which has a negative circumstance.

• 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.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제28권7호
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• pp.1135-1140
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• 2007

Pseudo-first-order rate constants (kobs) for the reaction of N-benzylphthalimide (NBPT) with HO- have been determined at 2.0 × 10?4 M NBPT, 1.0 × 10?3 and 2.0 × 10?3 M NaOH as well as varying concentrations of cetyltrimethylammonium bromide ([CTABr]T = 0.0-1.7 × 10?1 M). The effects of [CTABr]T ? CMC (with CMC representing the critical micelle concentration of CTABr) on kobs have been analyzed in terms of Berezin's pseudophase (BPP) model and pseudophase ion-exchange (PIE) model. Although both models give the best observed data fit with least-squares values not significantly different from each other, the calculated values of KS from BPP model appear to be more reliable compared to those from PIE model because the values of KS from BPP model are similar to the corresponding KS values determined spectrophotometrically.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 1997년도 정기총회 및 봄 학술발표회 초록집
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• pp.68-70
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• 1997

• 대한화학회지
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• 제44권1호
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• pp.52-59
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• 2000

(0.3${\sim}$2.1) $SiO_2:\;(0.10{\sim}0.50)\;CTABr:\;0.15{\sim}0.23)\;TMAOH:\;(20{\sim}100)\;H_2O$의 비를 가진 겔 혼합물을 실온에서 정한 시간 동안 숙성시킨 다음, $150^{\circ}C$ 에서 48시간 동안 수열 반응시킨다. 합성과정에서 측정된 pH는 TMAOH와 실리카의 농도에 따라 변화되었으며, pH의 변화는 생성물의 상에 영향을 주었다. 생성물의 상은 X-선 회절기로 측정되었다. 0.19에서 0.23 범위에서 TMAOH 비율이 증가함에 따라, 겔의 염기성이 증가하고, 생성물 내 판상이 증가한다. TMAOH의 비가 0.19 이하에서는 pH가 감소하면서 육각상이 감소한다. $SiO_2$의 농도가 낮은 경우, 판상의 양이 증가하고, 높은 농도에서는 과다한 실리카원으로 인하여 MCM-41의 결정성이 저하된다. 결정성이 가장 우수한 MCM-41이 합성된 혼합물의 농도비는 $1.0\;SiO_2:\;0.27\;CTABr:\;0.19\;TMAOH:\;40\;H_2O$이었으며, 이 겔의 초기 pH와 24시간 동안 숙성 후의 pH와 $150^{\circ}C$에서 2일간 반응 후의 pH는 각각 12.3, 1 1.5, 10.5였다. MCM-41의 결정성을 높히기 위해서는 숙성이 필수적이며 하루 정도의 숙성이 가장 적당하였다. 하루 이상의 숙성은 육각상의 비율을 감소시킨다.

• 대한화학회지
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• 제37권1호
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• pp.22-35
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• 1993

Poly(hydroxyethyl methacryltate)[P(HEMA)]막을 통하여 생체중에 존재하는 유리 아미노산들이 확산될 때 계면활성제의 종류 및 혼합 계면활성제의 존재여부에 따라 아미노산의 투과도를 조사 연구하였다. 글루타민은 양이온계면활성제인(CTABr)의 농도 1CMC에서 4가지 아미노산 중에서 가장 높은 확산값을 갖는다. 글루타민산의 확산은 CTABr의 농도에 영향을 받지 않으며, 메티오닌과 리진은 0.5CMC 영역에서는 다소 감소하나 1CMC와 2CMC에서는 증가하였다. 이는 계면활성용액의 점도변화와 계면활성제에 의한 막의 구조변화에 기인한다. SDS와 Triton X-100 계면활성제에서는 4종의 아미노산중 글루타민산이 가장 큰 확산값을 갖는다. 한편 45% 물함량의 막을 통한 각 아미노산의 투과는 SDS/Triton X-100의 혼합 계면활성용액중에서 SDS의 0.5몰분률영역에서 가장 높은 값을 보였다. 수화겔막을 통한 아미노산의 확산은 막의 성질뿐만 아니라 용질과 용매의 상호작용 그리고 용액의 영향이 매우 큼을 알 수 있었다. 이들 값들은 각 아미노산들의 분자형태, 분자크기 및 전하량에 따라 다른 값을 나타냄을 확인하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제37권3호
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• pp.189-193
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• 1994

이온성 계면활성제인 sodium laurylsulfate(NaLs)와 cetyltrimethylammonium bromide(CTABr)의 존재하에서 항균성 N-[1-(benzotriazol-1-yl)benzyl]aniline(BBA)분자의 가수 분해 반응에 미치는 미셀효과를 검토한 바, NaLs가 존재하는 높은 pH에서 미셀 촉매효과가 나타났으며 결합상수(Ks)는 $1.45{\times}10^4M^{-1}$이었다. 이와 같은 미셀 촉매효과는 (BBA)의 소수성(${\pi}$: 4.93)보다 전이상태에서 생성되는 carbocation이 음이온성 미셀에 의한 정전기적 안정화에 기인한 결과로 보여진다.