• Title/Summary/Keyword: Hydrogen bonding

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Basicity of Urea: Near-Infrared Spectroscopic and Theoretical Studies on the Hydrogen Bonding Ability of TMU and DMDPU

  • 이호진;최영상;박정희;윤창주
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제19권1호
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    • pp.110-114
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    • 1998
  • The hydrogen-bonding interactions between thioacetamide (TA) and urea derivatives such as tetramethylurea (TMU) and dimethyldiphenylurea (DMDPU) have been studied using near-infrared absorption spectroscopy. Thermodynamic parameters for the interactions between TA and urea derivatives were determined by analyzing the $v^{as}_{N-H}$+Amide Ⅱ combination band of TA at 1970 nm. The ΔH° values, indicating the intrinsic strength of hydrogen bonding, are - 23.0 kJ/mole and - 19.8 kJ/mol for TMU and DMDPU, respectively. This is well explained by the inductive effects of substituents. Ab initio molecular orbital calculations for the proton affinity of TMU, N,N-dimethylformamide (DMF), and N,N-dimethylacetamide (DMA) in gas phase have been carried out at HF/3-21G ad HF/6-31G(d) levels, showing that the proton affinity of TMU is larger than that of DMA, which agrees well the experimental results.

전자 여기상태에서 phenol-(H2O)2 크러스터의 수소결합 동력학: DFT/TDDFT 연구 (Hydrogen Bonding Dynamics of Phenol-(H2O)2 Cluster in the Electronic Excited State: a DFT/TDDFT Study)

  • Wang, Se;Hao, Ce;Wang, Dandan;Dong, Hong;Qiu, Jieshan
    • 대한화학회지
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    • 제55권3호
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    • pp.385-391
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    • 2011
  • Phenol-$(H_2O)_2$ 착물의 여기상태 수소 결합 동력학을 시간 의존 밀도 함수 이론(TDDFT) 법으로 연구하였다. 수소-결합된 착물에 대한 바닥 상태 및 다른 전자 여기 상태들 ($S_1$$T_1$)에서의 기하학적 구조와 IR 스펙트라를 밀도 함수 이론(DFT)와 TDDFT 방법을 사용하여 계산하였다. 페놀과 두 물분자 간에 3개의 수소 결합으로 구성된 고리가 형성되었다. 세 개의 수소 결합에서 분자간 수소결합 $O_1-H_2{\cdots}O_3-H$$S_1$ 그리고 $T_1$ 상태에서 더 강해졌지만, 수소결합 $O_5-H_6{\cdots}O_1-H$$S_1$$T_1$상태에서 약해졌다. 이러한 결과들은 다른 전자 상태에서 수소 결합과 hydrogen-bonding groups의 결합 길이의 변화를 이론적으로 모니터링하여 얻었다. 수소 결합 $O_1-H_2{\cdots}O_3-H$$S_1$$T_1$ 상태 모두에서 강화된다는 것은 OH(phenol)의 계산된 신축 진동 모드가 광 여기에 의해 적색-이동한다는 것으로부터 확인 되었다. 전자 여기 상태에서 수소 결합이 강해지고 약해지는 행동은 phenol-$(H_2O)_n$의 다른 고리 구조에 존재할 수 있다.

Orthodontic bonding to acid- or laser-etched prebleached enamel

  • Ozdemir, Fulya;Cakan, Umut;Gonul, Nese;Cakan, Derya Germec
    • 대한치과교정학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.141-146
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    • 2013
  • Objective: Bonding forces of brackets to enamel surfaces may be affected by the procedures used for bleaching and enamel etching. The aim of this study was to investigate the bonding strength of orthodontic brackets to laser-etched surfaces of bleached teeth. Methods: In a nonbleached control group, acid etching (group A) or Er:YAG laser application (group B) was performed prior to bracket bonding (n = 13 in each group). Similar surface treatments were performed at 1 day (groups C and D; n = 13 in each subgroup) or at 3 weeks (groups E and F; n = 13 in each subgroup) after 38% hydrogen peroxide bleaching in another set of teeth. The specimens were debonded after thermocycling. Results: Laser etching of bleached teeth resulted in clinically unacceptable low bonding strength. In the case of acid-etched teeth, waiting for 3 weeks before attachment of brackets to the bleached surfaces resulted in similar, but not identical, bond strength values as those obtained with nonbleached surfaces. However, in the laser-etched groups, the bonding strength after 3 weeks was the same as that for the nonbleached group. Conclusions: When teeth bleached with 38% hydrogen peroxide are meant to be bonded immediately, acid etching is preferable.

Electronic and Bonding Properties of BaGaGeH: Hydrogen-induced Metal-insulator Transition from the AlB2-type BaGaGe Precursor

  • Kang, Dae-Bok
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권1호
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    • pp.153-158
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    • 2012
  • The hydrogenation of $AlB_2$-type BaGaGe exhibits a metal to insulator (MI) transition, inducing a puckering distortion of the original hexagonal [GaGe] layers. We investigate the electronic structure changes associated with the hydrogen-induced MI transition, using extended H$\ddot{u}$ckel tight-binding band calculations. The results indicate that hydrogen incorporation in the precursor BaGaGe is characterized by an antibonding interaction of $\pi$ on GaGe with hydrogen 1s and the second-order mixing of the singly occupied antibonding $\pi^*$ orbital into it, through Ga-H bond formation. As a result, the fully occupied bonding $\pi$ band in BaGaGe changes to a weakly dispersive band with Ge pz (lone pair) character in the hydride, which becomes located just below the Fermi level. The Ga-Ge bonds within a layered polyanion are slightly weakened by hydrogen incorporation. A rationale for this is given.

2-Fluorocyclopropanemethanol과 2-Chlorocyclopropanemethanol의 분자 내 수소결합 가능성에 대한 이론연구 (Intramolecular Hydrogen Bonding in 2-Fluorocyclopropanemethanol and 2-Chlorocyclopropanemethanol as Studied by ab Initio Calculation)

  • 권민경;성은모
    • 대한화학회지
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    • 제54권3호
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    • pp.275-282
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    • 2010
  • 분자 내 수소결합 가능성을 가지고 있는 2-fluorocyclopropanemethanol과 2-chlorocyclopropanemethanol에 대하여 MP2/6-311++G(d,p) 방법과 B3LYP/6-311++G(d,p) 방법으로 최적화 계산을 수행하였다. 두 분자 모두 가장 안정한 conformer에서 O-H의 수소가 F나 Cl을 향하고 있어 수소결합 가능성을 보이기는 하나 $H{\cdots}F$, $H{\cdots}Cl$ 거리가 van der Waals radii보다 커서 강한 수소결합이라 보기 힘들고 두 번째 안정한 conformer의 경우가 가까운 $H{\cdots}F$, $H{\cdots}Cl$ 거리를 보이며 더 강한 수소결합 가능성을 보였다. 그러나 에너지가 5 ~ 7 kJ 더 높게 나타났다. Methanol group과 F나 Cl이 서로 반대 방향을 향할 때 일반적으로 안정하나 앞의 가장 안정한 conformer보다는 에너지가 높다.

사염화탄소 중에서 Thiopropionamide와 N,N-Dimethylalkylamide사이의 수소결합에 관한 분광학적 연구 (Near-IR Spectroscopic Studies of the Hydrogen Bonding Between Thiopropionamide and N,N-Dimethylalkylamide in Carbon Tetrachloride)

  • 김병철;윤창주;송규석;최영상
    • 대한화학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.156-163
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    • 1989
  • 사염화탄소 용액중에서 thiopropionamide(TPA)와 N,N-dimethylalkylamides(DMF, DMA, DMP)간의 수소결합에 관한 열역학적 상수를 구하기 위하여 TPA의 근적외선 영역의 흡수띠 중에서 $ν_a+amide II$조합띠를 사용하여 5${\sim}$55$^{\circ}C$ 범위에서 실험하였다. TPA 단위체와 수소결합을 하고 있는 TPA의 혼합 흡수띠를 Lorentzian-Gaussian product function을 사용하여 개개의 띠로 분리하였다. 컴퓨터로 분해하여 얻은 개개의 흡수띠의 면적을 사용하여 단위체 및 1 : 1 복합체의 농도를 계산하였고 이로부터 평형상수를 구하였다. 열역학적 상수들은 온도의존 흡수띠를 분석하여 구하였다. TPA와 DMF, DMA 및 DMP간의 1 : 1 복합체의 ${\Delta}$$H^{\circ}$는 각각 -12.5, -13.5, -14.1kJ/mol이었고.${\Delta}$$S^{\circ}$는 각각 -15.2, -17.9, -22.3kJ/mol${\cdot}$deg이었다.

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4-치환된 벤조산 2합체에서의 수소 결합 상호작용에 대한 이론적 연구 (Theoretical Studies of Hydrogen Bond Interactions in 4-Substituted Benzoic Acids Dimers)

  • Beni, Alireza Salimi;Chermahini, Alireza Najafi;Sharghi, Hashem
    • 대한화학회지
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    • 제55권3호
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    • pp.392-399
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    • 2011
  • 벤조산 유도체($NH_2$, OH, H, F, Cl, CN, NO, $NO_2$) 의 두 형태를 6-311++G(d,p) 바탕 집합을 이용하여 MP2, DFT 및 HF 수준으로 연구하였으며, cis이성 질체가 더 안정하였다. 벤조산의 수소 결합 형성은 안정화 에너지를 이용하여 추산하였으며, 이합체에 대한 수소결합 에너지 계산치는 고리에서 협동 상호작용이 일어남을 보여주었다. 페닐 고리로 전자를 밀어내는 그룹(ERG)은 더 안정한 수소 결합이 형성하였다. 이합체에서 O-H 결합의 적색이동은 -565.3에서 $-589.3\;cm^{-1}$ 범위였으며, 상호 작용의 특성은 NBO 분석을 이용하여 연구하였다.

Modified Polystyrene/Polymethacrylate 블렌드의 상용성에 대한 분자구조 변화의 영향 (Effect of Variation in the Molecular Structure on the Miscibility of Modified Polystyrene/Polymethacrylate Blends)

  • 구충완;김형일;김병철
    • 공업화학
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    • 제10권5호
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    • pp.743-747
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    • 1999
  • 비상용성인 polystyrene(PS)와 polymethacrylate(PMA)의 블렌드에서 분자간 수소결합이 가능하도록 구성고분자를 변성하였다. 공중합을 통해 hydroxystyrene 함량이 몰분율로 각각 7%, 10%, 18% 도입된 poly(styrene-co-4-hydroxystyrene) (modified polystyrene, MPS)을 합성하여 블렌드의 상용성 변화를 살펴보았다. 또한 PMA의 측쇄의 크기가 분자간 수소결합 형성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 각각 methyl기, butyl기, hexyl기, ethylhexyl기의 측쇄를 갖는 PMA를 선정하였다. 그 결과 수산기의 함량이 증가함에 따라 분자간 수소결합 형성이 증가하였다. PMA의 측쇄의 크기에 따라 수소결합 형성 정도가 영향을 받아 상용성에 큰 차이가 나타남을 온도변화에 따른 상변화 거동을 통하여 확인하였다. 측쇄의 크기가 증가됨에 따라 입체장애 효과와 증가된 사슬의 운동성 때문에 분자간 수소결합의 형성 및 수소 결합력은 크게 감소하였다.

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Hydrogen Bonding Effect on γ-Ray Irradiated Poly(vinyl alcohol) Hydrogels in Different Drying Conditions

  • Gwon, Hui-Jeong;Jo, Sun Young;Park, Eun Ji;Shin, Young Min;Choi, Jong-Bae;Park, Jong-Seok;Lim, Youn-Mook;Nho, Young-Chang;Kang, Phil Hyun
    • 방사선산업학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.89-94
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    • 2012
  • Three-dimensional network hydrogels were prepared by ${\gamma}$-irradiation of aqueous solutions of poly(vinyl alcohol) (PVA) and glycerol (Gly). Oven-drying was used to measure the gel fraction (G), hydration (H) or swelling behavior (S) of the prepared hydrogels. This study made a hypothesis that hydrogen bonds due to addition of glycerol and change of dry states such as freeze-drying (FD), room-drying (RD) and oven-drying (OD) acts on the G, H, and S. Interesting results on the hydrogen bonding effect in the prepared hydrogels are monitored at different drying conditions. The FD samples have a higher G values with increase in glycerol content as compared with the OD and RD samples. The formation of strong hydrogen bonding network among Gly molecules and hydrogel matrix was considered as the main driving force, resulting in the changes in the G, H, and S of the hydrogels under different drying conditions.

RE-PECVD법에 의해 증착된 DLC박막의 결합 특성 (Bonding structure of the DLC films deposited by RE-PECVD)

  • 최봉근;신재혁;안종일;심광보
    • 한국결정성장학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.27-32
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    • 2004
  • RF-PECVD 방법을 이용하여 DLC(diamond-like carbon)박막을 메탄-수소 가스 혼합비 및 바이어스 전압에 따라 실리콘 웨이퍼 위에 증착하였다. DLC 박막의 결합구조적 특성 및 기계적 성질은 FT-IR, Raman, 그리고 nano-indenter를 이용하여 평가하였다. 혼합가스내 메탄의 유량과 바이어스 전압이 증가함에 따라 증착속도가 증가하였다. 박막내 탄소의 $sp^3/sp^2$ 결합비와 경도는 반응가스내 수소의 유량 및 바이어스 전압이 증가함에 따라 증가하였다.