• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.53 no.5
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• pp.499-504
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• 2009

Metals have often played important roles to some enzymatic reactions that are essential to biological processes. Therefore many scientists have studied the reaction mechanisms of catalytic reactions in metaloenzymes for many years. Methane MonoOxygenase (MMO) is an enzyme that oxidize methane to methyl alcohol. Recently Tolman et al. studied a model reaction for MMO, which is a hydroxide transfer reaction in Bis-($\mu$-oxo)-dicopper complex, and suggested several possible mechanisms. Later a two-step mechanism, which is hydrogen transfer followed by hydroxide rebound, was proposed from theoretical studies. In this study we calculated the reactant, product, and the transition state structures, and energetics of the first hydrogen transfer reaction using various DFT methods including recently developed the MO6 family of DFT, namely, MO6, MO6L, and MO6-2X. We found that the M06/6-31G(d,p)/LANL2DZ method reproduce the experimental XRD structure of reactants very well. The TS structures, barrier heights, and reaction energies depend very much on the size of the basis sets.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2014.03a
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• pp.337-346
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• 2014

Trifluoromethylthiol functional group(이하 -SCF3)은 약학적으로 유용한 물질이다. 이 연구는 최근 개발된 Shibata의 Direct trifluoromethylthiolation reaction의 반응 메커니즘을 계산화학적으로 평가했다. 반응 메커니즘은 크게 Carbene formation, Rearrangement, Electrophilic SCF3 reagent generation 세 단계로 나눌 수 있다. 각 과정에 대해 구조에 대한 full optimization이 진행되었고, 특히 alpha-carbene sulfonyl species의 thermal rearrangement에 관한 첫번째 계산화학적 평가가 이루어졌다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.101-109
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• 2013

Diels-Alder 반응은 유기합성에서 중요하게 다뤄지는 고리형성 반응으로 위치 선택성과 더불어 단일 단계 반응이기에 특이한 입체 선택성을 갖는 것으로 알려졌다. 그러나 실제로는 단계적 반응 경로도 존재할 수 있음을 발견하였는데, 이 경우에 갖는 위치 선택성과 입체 선택성은 달라질 가능성이 높다. Density Functional Theorem(DFT)로 계산한 결과, 비대칭 Diels-Alder 에 대해 단계적 반응의 경우에도 마찬가지로 유사 ortho 형태에 endo 지향성을 나타내었지만 대칭 Diels-Alder 반응에 비해 단계적 반응이 일어나기 힘들다는 결론을 얻을 수 있었다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.63 no.3
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• pp.151-159
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• 2019

The TADF properties for carbazol-dicyanobenzene, carbazol-diphenyl sulfone, carbazol-benzonitrile derivatives as OLED candidate materials are theoretically investigated using density functional theory (DFT) with $6-31G^{**}$, cc-pVDZ, and cc-pVTZ basis sets. The optimized geometries, harmonic vibrational frequencies, and HOMO-LUMO energy separations are predicted at the B3LYP/$6-31G^{**}$ level of theory. The harmonic vibrational frequencies of the molecules considered in this study show all real numbers implying true minima. The time dependent density functional theory (TD-DFT) calculations have been also applied to investigate the absorption and emission wavelength (${\lambda}_{max}$), energy differences (${\Delta}E_{ST}$) between excited singlet ($S_1$) and triplet ($T_1$) states of candidate materials.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2014.03a
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• pp.127-139
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• 2014

Hard-Soft Acid-Base (HSAB) 이론은 일반적인 유기, 무기반응의 반응성을 설명하는데 사용되어 왔다. 밀도범함수이론(DFT)을 기반으로 한 계산을 통하여 반응을 기술하기 위해 필요한 화학 퍼텐셜, global/local hardness/softness와 Fukui 함수 등을 얻을 수 있다. B3LYP 수준 하에서 DFT 양자계산을 이용하여 유기 반응을 분석했을 때 local HSAB 이론의 적용여부와 장단점을 알아보고자 하였다. 1-subtituted 다이엔과 비대칭 친다이엔체를 이용한 딜스-알더 반응의 경우 local HSAB 이론을 적용시켜, 오쏘 이성질체가 주 화합물인 이유를 설명할 수 있었다. 작용기를 변화시켰을 때 나타나는 차이점에서 규칙적인 경향성을 볼 수 없다는 사실을 통해서 전자, 입체 효과로 딜스-알더 반응을 분석할 수 없었던 이유를 이해할 수 있었다. Thiocyanate 음이온의 알킬화 반응의 경우 local HSAB 이론을 적용시켰을 때, 얻은 값을 통해서 반응 지점의 선호도를 예측할 수 없었는데 이는 thiocyanate를 생성하는 반응이 속도론적 지배 하에서 우세하는 반응이기 때문이다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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• v.44 no.4
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• pp.28-39
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• 2007

This paper presents a programmable RF DFT (Radio Frequency Design-for-Testability) circuit for low noise amplifiers. We have developed a new on-chip RF DFT circuit that measures RF parameters of low noise amplifier (LNA) using only DC measurements [1, 2]. This circuit is extremely useful for today's RFIC devices in a complete RF transceiver environment. The DFT circuit contains test amplifier with programmable capacitor banks and RF peak detectors. The test circuit utilizes output DC voltage measurements and these measured values are translated into the LNA specifications such as input impedance and gain using the mathematical equations. Our on-chip DFT circuit can be self programmed for 1.8GHz, 2.4GHz and 5.25GHz low noise amplifiers for GSM, Bluetooth and IEEE802.11g standards. The circuit is simple and inexpensive.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.38B no.4
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• pp.305-313
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• 2013

As an FMT (Filtered Multi-Tone) transmission method of Wideband VHF communication system specified by the ETS (European Telecommunications Standards) EN 300 392-2, this paper introduces three existing realization methods, i.e., the direct filtering method using different band SRRC (Square-Root Raised Cosine) filters for each subcarrier, the PPN-DFT method using the IDFT-PPN (Poly-Phase Network) and PPN-DFT at the transmitter and receiver, respectively, and the Extended DFT method. Then, it proposes the extended IDFT-SDFT (Sliding Discrete Fourier Transform) that computes the DFT values only for interested subcarriers every sample time, and shows that it has an advantage of blind symbol timing (using no training symbol) individually for each user signal (independently of other users' signals) in the multi-user environment where the subcarriers are assigned in contiguous or interleaved blocks to each user and each user signal possibly experiences different channels.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2015.03a
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• pp.117-123
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• 2015

본 연구에서는 DFT를 이용하여 Nucleophilicity와 Basicity의 연관성에 대한 계산화학적 분석을 수행하였다. Basicity는 선정된 모델 분자의 protonation 반응에서 생성물과 반응물의 enthalpy 변화량인 양성자 친화도(Proton affinity, PA) 값을 구하여 분석하였다. 계산한 결과는 실험을 통해 얻은 PA 결과와 경향성이 거의 일치함을 확인하였다. Nucleophilicity는 모델 분자들과 $CH_3Br$ (electrophile)의 $SN_2$반응에서 gibbs free energy of activation(${\Delta}G^{\ddag}$) 값으로 그 경향성을 분석하였다. 또한 용매의 종류를 다르게 하여 용매에 따른 ${\Delta}G^{\ddag}$ 값의 경향성도 확인하였다. 각 용매에 따라 구한 ${\Delta}G^{\ddag}$와 PA의 상관관계를 비교하였으나, 큰 연관성은 보이지 않았다. 이에 ${\Delta}G^{\ddag}$와 PA의 상관관계를 보여줄 수 있는 parameter를 찾기 위하여 각 모델 분자의 Electronegativity와 Polarizability를 계산하여 연관성을 비교해보았다. Polarizability를 적용했을 때 Nucleophilicity와 Basicity사이의 연관성을 나타낼 수 없었던 반면, Electronegativity를 적용하여 Basicity와 Nucleophilicity의 연관성 보일 수 있음을 이론적으로 규명하였다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.111-124
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• 2013

Jianbo Wang의 그룹에서 최근 발표한 무촉매 분자 내 탄소-탄소 결합 형성 반응의 메커니즘을 계산 화학적으로 평가한다. 이 반응은 금속 촉매를 사용하지 않는다는 점과 Bio activity 를 갖는 Hydroxy-substituted Polycyclic Aromatic Compound (PAC)를 손쉽게 합성할 수 있다는 점에서 중요하다. Diazo moiety를 갖는 분자의 반응이 일반적으로 진행할 수 있는 세 가지 반응 경로가 제시되었고, DFT functional을 이용해 중간체 및 전이 상태에 대한 최적화 구조 및 에너지를 얻었다. 탄소-탄소 결합의 원천을 탐구하기 위해 Natural bond orbital charge calculation과 치환기 효과에 대한 계산이 수행되었다. 계산 결과, 중간체로 Triplet carbene을 형성하는 경로가 가장 불안정한 중간체를 형성했고, Tosylate가 해리되기 전 탄소-탄소 결합이 형성되는 경로가 가장 합리적인 반응경로임을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.51 no.1
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• pp.7-13
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• 2007

The oxazole plays an important role in the binding of lexitropsin to the guanine-cytosine base pair from minor groove of DNA. The geometry optimization is performed with DFT calculations for the two possible conformations of the protonated oxazole. The proton affinities are calculated at B3LYP level of theory with 6-31G* basis set for the optimized geometry. It is found that the proton affinites of the conformations in which the oxazole nitrogen is the protonation center are greater than that of the conformations in which the oxazole oxygen is the protonation center. This result is in good agreement with molecular electrostatic potential (MEP) contour map. The proton affinities are also studied for various substituted oxazoles with the electron-donating and -withdrawing groups to estimate substitutent effect on the proton affinity at the hydrogen bonding site of the oxazoles. it is shown that the electron-donating substituents increase the proton affinity of oxazole, while the electron-withdrawing substituents decrease it.