Artificial neural networks (ANNs), for a first time, were successfully developed for the modeling and prediction of solvent effects on rate constant of [2+2] cycloaddition reaction of diethyl azodicarboxylate with ethyl vinyl ether in various solvents with diverse chemical structures using quantitative structure-activity relationship. The most positive charge of hydrogen atom (q$^+$), dipole moment ($\mu$), the Hildebrand solubility parameter (${\delta}_H^2$) and total charges in molecule (q$_t$) are inputs and output of ANN is log k$_2$ . For evaluation of the predictive power of the generated ANN, the optimized network with 68 various solvents as training set was used to predict log k$_2$ of the reaction in 16 solvents in the prediction set. The results obtained using ANN was compared with the experimental values as well as with those obtained using multi-parameter linear regression (MLR) model and showed superiority of the ANN model over the regression model. Mean square error (MSE) of 0.0806 for the prediction set by MLR model should be compared with the value of 0.0275 for ANN model. These improvements are due to the fact that the reaction rate constant shows non-linear correlations with the descriptors.
A new 1D oxalato bridged compound Ni(en)(ox)-2$H_2$O, (ox = oxalate; en = ethylenediamine) has been hydrothermally synthesized and characterized by single crystal X-ray diffraction, IR spectrum, TG analysis, and magnetic measurements. In the structure the Ni atoms are coordinated with four oxygen atoms in two oxalate ions and two nitrogen atoms in one ethylenediamine molecule. The oxalate anion acts as a bis-bidentate ligand bridging Ni atoms in cis-configuration. This completes the infinite zigzag neutral chain, [Ni(en)(ox)]. The interchain space is filled by water molecules that link the chains through a network of hydrogen bonds. Thermal variance of the magnetic susceptibility shows a broad maximum around 50 K characteristic of one-dimensional antiferromagnetic coupling. The theoretical fit of the data for T > 20 K led to the nearest neighbor spin interaction J = -43 K and g = 2.25. The rapid decrease in susceptibility below 20 K indicate this compound to be a likely Haldane gap candidate material with S = 1.
Tae-Sun Chang;Chong-Hyeak Kim;Deug-Hee Cho;Dong-Koo Lee;Tianyou Song
Korean Journal of Crystallography
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v.13
no.2
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pp.96-100
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2002
The title compound, (H/sub 3/NCH/sub 2/CH/sub 2/NH/sub 3/)HPO/sub 4/ (Ⅰ), has been synthesized by hydrothermal technique for the first time and its novel structure analyzed by X-ray single crystallography. The compound (Ⅰ) crystallizes in the monoclinic system, P2/sub 1//c space group with a=10.209(1), b=7.891(1), c= 8.039(1) (equation omitted), β= 92.138(9)°, V=: 647.2(2) (equation omitted), Z=4, R/sub 1/=0.0295 and ωR/sub 2/=0.0811 for 1141 independent reflections. The compound (Ⅰ) is interconnected to give a three-dimensional network through hydrogen-bonding interactions.
Two novel binuclear metal-organic coordination complexes [$Cd_2(Hdpa)_4(bpy)_2$] (1), [$Dy_2(dpa)_2(bpy)_2(NO_3)_2-(H_2O)_2$](bpy) (2) (where $H_2dpa$ = biphenyl-2,2'-dicarboxylic acid, bpy = 2,2'-bipyridine) have been synthesized under hydrothermal conditions and characterized by single crystal X-ray diffraction, spectral method (IR), elemental analysis (EA), powder X-ray diffraction (XRD), electronic spectra (UV-vis), fluorescent in the solid state and thermogravimetric analysis (TGA). Complexes 1-2 crystallizes isomorphously in the Triclinic space group P-1. The ${\pi}-{\pi}$ stacking interactions and hydrogen-bonds play a vital role in determining the crystal packing and construction of the extended 3-D supramolecular network.
Cheol Ho Park;Hyun Sook Lee;Man Sup Kwak;Jeon-Soo Shin
IMMUNE NETWORK
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v.21
no.5
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pp.36.1-36.16
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2021
Peroxiredoxins (Prxs) are ubiquitously expressed peroxidases that reduce hydrogen peroxide or alkyl peroxide production in cells. Prxs are released from cells in response to various stress conditions, and they function as damage-associated molecular pattern molecules. However, the secretory mechanism of Prxs and their roles have not been elucidated. Thus, we aimed to determine whether inflammasome activation is a secretory mechanism of Prxs and subsequently identify the effect of the secreted Prxs on activation of the classical complement pathway. Using J774A.1, a murine macrophage cell line, we demonstrated that NLRP3 inflammasome activation induces Prx1, Prx2, Prx5, and Prx6 secretion in a caspase-1 dependent manner. Using HEK293T cells with a transfection system, we revealed that the release of Prx1 and Prx2 relies on gasdermin-D (GSDMD)-mediated secretion. Next, we confirmed the binding of both Prx1 and Prx2 to C1q; however, only Prx2 could induce the C1q-mediated classical complement pathway activation. Collectively, our results suggest that inflammasome activation is a secretory mechanism of Prxs and that GSDMD is a mediator of their secretion. Moreover, secreted Prx1 and Prx2 bind with C1q, but only Prx2 mediates the classical complement pathway activation.
Jo, Byung-Wook;Choi, Jae-Kon;Kim, Joon-Seop;Choi, Soo-Kyung
Elastomers and Composites
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v.40
no.2
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pp.136-142
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2005
Liquid crystalline poly(allylsulfone) networks having $SO_2$ in a main chain and mesogens in a side chain were synthesized and their gas permeability and permselectivity were determined. The monomer II having two allyl groups on the each end group was able to form polymer networks by polymerization reaction, while the monomer I having only one allyl group was not. Molecular motion of the poly(allylsulfone) networks were retarded with increasing the cross-linking density, and the segmental motion of networks was developed enough to show isotropic phase transition. Gas permeabilities of poly(II-5 $01/I-OCH_3$ 99) were 2.58 baller for $O_2$ and 18.4 barrer for $H_2$. It means that hydrogen gas are 7 times more permeable than oxygen. Its permselectivities were high as 23.9 for ${\alpha}(H_2/N_2)$. The permselectivity was increased with increasing the cross-linking density. For example, ${\alpha}(H_2/N_2)$ was 36.8 in poly(II-5 $10/I-OCH_3$ 90), which was shown to be the highest value among these poly(allylsulfone) networks.
Kim, Tae Hyun;Chang, Young-Wook;Lee, Yong Woo;Kim, Dong Hyun
Elastomers and Composites
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v.49
no.1
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pp.24-30
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2014
3-Amino-1,2,4-triazole (ATA) (2.5 and 5.0 phr) was incorporated into a immiscible maleated ethylene propylene diene rubber(mEPDM)/maleated high density polyethylene(mHDPE) (50 wt%/50 wt%) blend by melt mixing. Effects of the ATA on structure, mechanical and rheological properties of the blend was investigated. FT-IR and DMA results revealed that supramolecular hydrogen bonding interactions between the polymer chains occur by reaction of ATA with maleic anhydride grafted onto the component polymers in the blend, which induces the physical crosslinks in the blend. FE-SEM analysis showed that mEPDM forms a dispersed phase in continuous mHDPE matrix, and the blend with the ATA has finer phase morphology as compared to the blend without the ATA. By the addition of ATA in the blend, there were significant increases in tensile strength, modulus and elongation-at-break as well as elastic recoverability. Melt rheology studies revealed that ATA induced substantial increase in storage modulus and complex viscosity of the blend at the melt state.
Park, Jong-Hyeok;Akter, Mahamuda;Kim, Beom-Seok;Jeong, Dahye;Lee, Minyoung;Shin, Jiyun;Park, Jin-Soo
Journal of the Korean Electrochemical Society
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v.25
no.4
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pp.174-183
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2022
Polymer electrolyte fuel cells and water electrolysis are attracting attention in terms of high energy density and high purity hydrogen production. The catalyst layer for the polymer electrolyte fuel cell and water electrolysis is a porous electrode composed of a precious metal-based electrocatalyst and an ionomer binder. Among them, the ionomer binder plays an important role in the formation of a three-dimensional network for ion conduction in the catalyst layer and the formation of pores for the movement of materials required or generated for the electrode reaction. In terms of the use of commercial perfluorinated ionomers, the content of the ionomer, the physical properties of the ionomer, and the type of the dispersing solvent system greatly determine the performance and durability of the catalyst layer. Until now, many studies have been reported on the method of using an ionomer for the catalyst layer for polymer electrolyte fuel cells. This review summarizes the research results on the use of ionomer binders in the fuel cell aspect reported so far, and aims to provide useful information for the research on the ionomer binder for the catalyst layer, which is one of the key elements of polymer electrolyte water electrolysis to accelerate the hydrogen economy era.
Archaeal rhodopsins possess retinal molecule as their chromophores, and their light-energy and light-signal conversions are triggered by all-trans to 13-cis isomerization of the retinal chromophore. Relaxation through structural changes of protein then leads to functional processes, proton pump in bacteriorhodopsin (bR) and transducer activation in phoborhodopsin (pR). It is known that sensory rhodopsins can pump protons in the absence of their transducers. Thus, there should be common and specific features in their protein structural changes for function. In this paper, our r ecent studies on pR from Natronobacterium pharaonis (ppR) by means of low-temperature Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy are compared with those of bR. In particular, protein structural changes upon retinal photoisomerization are studied. Comparative investigation of ppR and bR revealed the similar structures of the polyene chain of the chromophore and water-containing hydrogen-bonding network, whereas the structural changes upon photoisomerization were more extended in ppR than in bR. Extended protein structural changes were clearly shown by the assignment of the C=O stretch of Asnl05. FTIR studies of a ppR mutant with the same retinal binding site as in bR revealed that the Schiff base region is important to determine their colors.
X-ray structures of pharaonis phoborhodopsin (ppR) show the different direction of the side chain of Arg72 from that of the corresponding residue (Arg82) of bacteriorhodopsin, BR. For BR, this residue is considered to play an important role in the proton pumping. In order to investigate the role of Arg72 in ppR, we constructed Arg72 mutants of R72A, R72K and R72Q, and measured the photocycle and proton pumping activities. The pH-titration curves on the absorption maximum of the mutants were shifted to alkaline in comparison of that of the wild-type. This may imply the increase of pKa of D75, suggesting the presence of the (probably electric) interaction between D75 and Arg72. Rate constants of the M-decay were 3-7 times faster than that of the wild-type, and the time for the completion of the photocycling was also reduced. Using Sn0$_2$ electrode, the rate of transmembrane proton transport was measured upon illumination. The photo-induced proton pumping activities were estimated after the corrections that are the percentages of the associated form of D75 (which has no pumping activity) and the photocycling rates. R72A and R72Q showed the reduced activity while R72K did not reduce the activity.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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