• 제목/요약/키워드: Kinetic education

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Kinetic Studies of the Solvolyses of 4-Nitrophenyl Phenyl Thiophosphorochloridate

  • Koh, Han-Joong;Kang, Suk-Jin
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권10호
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    • pp.2413-2418
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    • 2009
  • Rates of solvolyses of 4-nitrophenyl phenyl thiophosphorochloridate (4-N$O_2$PhOP(S)(Cl)OPh, $\underline{1}$) in ethanol, methanol, and aqueous binary mixtures incorporating ethanol, methanol, acetone, and 2,2,2-trifluroethanol (TFE) are reported. Thermodynamic parameters were determined at several temperatures in three representative solvents. The extended Grunwald-Winstein equation was applied to 29 solvents and the correlation coefficient (R) showed 0.959. The sensitivities (l = 1.37 and m = 0.62) are similar to those obtained for diphenyl thiophosphorochloridate (($PhO)_2$PSCl, $\underline{2}$), diphenyl phosphorochloridate (($PhO)_2$POCl, $\underline{3}$), diphenyl phosphinic chloride ($Ph_2$POCl, $\underline{4}$), and diphenyl thiophosphinic chloride ($Ph_2$PSCl, $\underline{5}$). The solvolytic reaction mechanism of 4-nitrophenyl phenyl thiophosphorochloridate ($\underline{1}$) is suggested to be proceeded a $S_N$2 process as previously reported result. The activation enthalpies are shown as slightly low as ${\Delta}H^{\neq}\;=\;9.62\;to\;11.9\;kcal{\cdot}mol^{-1}$ and the activation entropies are shown as slightly high negative value as ${\Delta}S^{\neq}\;=\;-34.1\;to\;-44.9\;cal{\cdot}mol^{-1}{\cdot}K^{-1}$ compared to the expected $S_N$2 reaction mechanism. Kinetic solvent isotope effects are accord with a typical $S_N$2 mechanism as shown in the range of 2.41 in MeOH/ MeOD and 2.57 in $H_2O/D_2O$ solvent mixtures.

2-염화티오펜술포닐의 가용매 분해반응 (Solvolysis of 2-Thiophenesulfonyl Chloride)

  • 최진철;오지은;강대호;구인선;이익춘
    • 대한화학회지
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    • 제37권8호
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    • pp.695-701
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    • 1993
  • 25$^{\circ}C$에서 메탄올, 에탄올, 아세톤 이성분 혼합수용액과 물, 메탄올에서의 가용매분해반응 속도 상수를 결정하고, 이들 속도자료를 Grunwald-Winstein 식과 Kivinen 관계식을 이용하여 해석하였다. 또한 물과 메탄올에서의 속도론적 용매 동위원소 효과와 알코올-물 혼합용매계에서 생성물 선택성 값을 결정하였다. 염화 2-티오펜술포닐의 가용매 분해반으에 대한 속도론적 용매 동위원소 효과는 메탄올과 물에서 각가 2.24와 1.47이었다. 에탄올-물에서의 술포닐 에스테르 형성에 대한 선택성 값은 최대값을 나타내었다. 메탄올과 물에서의 속도론적 용매 동위원소 효과, 알코올 수용액에서의 선택성 자료와 용매효과로부터, 본 연구에서의 반응은 극성이 낮은 용매계에서는 일반염기 촉매반응과 또는 S$_A$N 반응이 유리하고, 극성이 큰 용매계에서는 S$_N$2 반응의 유리한 반응으로 진행되는 것으로 제안하였다.

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고등학교 공통 과학 강의에서 교사에 따른 역동적 구조의 정량적 비교 분석 (A Comparative Analysis of the Kinetic Structure in Lectures on a High School Science)

  • 유승근;이준상
    • 한국과학교육학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.505-509
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    • 2000
  • 담화단위의 연관도를 측정하는 평균기본계수 $(\bar{B}_1)$, 평균가중계수 $(\bar{B}_2)$ 그리고 진행도 (P)는 다음과 같다. T1($\bar{B}_1$, 0.21: $\bar{B}_2$, 0.86: P. 0.79), T2($\bar{B}_1$, 0.02:$\bar{B}_2$, 0.85: P. 0.80), T3($\bar{B}_1$, 0.22: $\bar{B}_2$, 0.83: P.0.78) and T4($\bar{B}_1$, 0.14: $\bar{B}_2$, 0.82: P. 0.86), T4 교사는 다른 교사들에 비해 낮은 역동적 구조를 나타냈으나 수업은 빠른 진행도를 보였다. 총 담화단위 수, 어소의 총 빈도 수, 어소의 종류 수는 T1, T2, T3,T4 교사의 순으로 나타났다. 결과적으로 T4 교사는 다른 교사에 비해 수업 내용의 역동적 구조가 전체적으로 볼 때 낮은 수준을 보였는데, 그 주된 이유는 T4 교사는 수업 준비를 체계적으로 하지 않아, 수업내용이 상대적으로 적었기 때문으로 추측된다. 게다가 T4 교사가 담당하고 있는 학급이 1개 학급이기에 반복적인 수업이 이루어지지 않아 자기 분석의 기회가 없었고, 수업의 내용이 전공 영역과의 관련성이 적었으며 교직 경력 또한 다른 교사보다 낮았기 때문으로 사료된다.

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Correlation of the Rates on Solvolysis of 2,2,2-Trichloroethyl Chloroformate Using the Extended Grunwald-Winstein Equation

  • Koh, Han-Joong;Kang, Suk-Jin
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권5호
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    • pp.1729-1733
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    • 2012
  • The solvolysis rate constants of 2,2,2-trichloroethyl chloroformate ($Cl_3CCH_2OCOCl$, $\mathbf{3}$) in 30 different solvents are well correlated with the extended Grunwald-Winstein equation, using the $N_T$ solvent nucleophilicity scale and the $Y_{Cl}$ solvent ionizing scale, with sensitivity values of $1.28{\pm}0.06$ and $0.46{\pm}0.03$ for $l$ and $m$, respectively. The activation enthalpies (${\Delta}H^{\neq}$) are 10.1 to 12.8 $kcal{\cdot}mol^{-1}$ and the activation entropies (${\Delta}S^{\neq}$) are -27.8 to -36.8 $cal{\cdot}mol^{-1}{\cdot}K^{-1}$, which is consistent with the proposed bimolecular reaction mechanism. The kinetic solvent isotope effect ($k_{MeOH}/k_{MeOD}$) of 2.39 is also in accord with $S_N2$ mechanism probably assisted by general-base catalysis.

Application of the Extended Grunwald-Winstein Equation to the Solvolyses of Phenyl Methanesulfonyl Chloride in Aqueous Binary Mixtures

  • Koh, Han-Joong;Kang, Suk-Jin
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권6호
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    • pp.1897-1901
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    • 2011
  • This report shows the rates of solvolyses for phenyl methanesulfonyl chloride ($C_6H_5CH_2SO_2Cl$, I) in ethanol, methanol, and aqueous binary mixtures incorporating ethanol, methanol, acetone, 2,2,2-trifluroethanol (TFE) and 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol (HFIP) are reported. Three representative solvents, studies were made at several temperatures and activation parameters were determined. The thirty kinds of solvents gave a reasonably precise extended Grunwald-Winstein plot, coefficient (R) of 0.954. The sensitivity values (l = 0.61 and m = 0.34, l/m = 1.8) of phenyl methanesulfonyl chloride (I) were smaller than those obtained for benzenesulfonyl chloride ($C_6H_5SO_2Cl$, II; l = 1.01 and m = 0.61) and 2-propanesulfonyl chloride ($(CH_3)_2CHSO_2Cl$, III; l = 1.28 and m = 0.64). As with the two previously studied solvolyses, an $S_N2$ pathway with somewhat ionization reaction is proposed for the solvolyses of I. The activation parameters, ${\Delta}H^{\neq}$ and ${\Delta}S^{\neq}$, were determined and they are also in line with values expected for a bimolecular reaction mechanism. The kinetic solvent isotope effect of 2.34 in $CH_3OH/CH_3OD$ is in accord with a bimolecular mechanism, probably assisted by general-base catalysis.

고등학교 생물 강의에서의 역동적 구조의 정량적 분석 (Quantitative Analysis of Kinetic Structure in a High School Biology Lecture)

  • 김영수
    • 한국과학교육학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.69-79
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    • 1987
  • 학교 교실에서의 수업 활동 중 가장 주된 활동은 언어적 의사소통이며 대부분의 지식 전달이 교사의 언어 활동을 통해 이루어 지고 있다. 그리고 교사의 언어적 의사소통의 순서와 구조는 효과적이고 효율적인 학습에 중요한 의미를 가지므로 이를 조직적으로 분석 평가할 필요가 있다. 따라서, 이 연구는 교실에서의 교사 언어 행동의 구조를 분석 연구할 수 있는 방법론적 기초를 마련하고자 Anderson 의 역동적 구조 이론 (Theory of Kinetic Structure) 을 소개하고, 그의 정량적 분석 방법을 한국어에 적용 할 수 있도록 수정하였으며, 교사의 실제 강의 내용을 분석하였다. 분석에 사용한 자료는 50분 동안 진행된 고등학교 1학년 생물 강의를 녹음한 것으로 소화에 관한 내용이었다. 강의 내용에서 역동적 구조의 정량적 분석 결과는 다음과 같다. 강의는 316개의 담화단위 (discourse units) 로 구성되었으며. 261개의 어소 (verbal elements)가 동정되었다. 전체 강의에서 37개의 secondary span 이 동정되었고 이는 6개의 primary span으로 구분되었다. 전체 강의에 대한 평균 기본계수(mean fundamental coefficient, $\bar{B}_1$)는 0.26으로 낮은 수준의 연관도 (commonality )를 보였으며, 평균 가중 기본계수(mean weighted coefficient, $\bar{B}_2$)의 값은 0.88이었다. 전체적으로 이 강의는 중 내지 하 구조 (moderate to low structure)를 갖고 있으며, 높은 진행도 (high progression, $\bar{D}_s$=1.07)를 보였다.

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Rate and Product Studies of 5-Dimethylamino-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride under Solvolytic Conditions

  • Koh, Han Joong;Kang, Suk Jin
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권8호
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    • pp.2285-2289
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    • 2014
  • The solvolysis rate constants of 5-dimethylamino-naphthalene-1-sulfonyl chloride ($(CH_3)_2NC_{10}H_6SO_2Cl$, 1) in 31 different solvents are well correlated with the extended Grunwald-Winstein equation, using the $N_T$ solvent nucleophilicity scale and $Y_{Cl}$ solvent ionizing scale with sensitivity values of $0.96{\pm}0.09$ and $0.53{\pm}0.03$ for l and m, respectively; the correlation coefficient value was 0.955. These l and m values can be considered to support an $S_N2$ reaction pathway having a transition state (TS) structure similar to that of the benzenesulfonyl chloride reaction. This interpretation is further supported by the activation parameters, i.e., relatively small positive ${\Delta}H^{\neq}$ (12.0 to $15.9kcal{\cdot}mol^{-1}$) and large negative ${\Delta}S^{\neq}$ (-23.1 to $-36.3cal{\cdot}mol^{-1}{\cdot}K^{-1}$) values, and the solvent kinetic isotope effects (SKIEs, 1.34 to 1.88). Also, the selectivity values (S = 1.2 to 2.9) obtained in binary solvents are consistent with the proposed mechanism.

Application of the Extended Grunwald-Winstein Equation to the Solvolyses of 4-(Chlorosulfonyl)biphenyl

  • Kang, Suk Jin;Koh, Han Joong
    • 대한화학회지
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    • 제61권1호
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    • pp.25-28
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    • 2017
  • Solvolyses with the reaction center being the sulfur of 4-(chlorosulfonyl)biphenyl ($C_6H_5C_6H_4SO_2Cl$, 1) was studied under solvolytic conditions and the extended Grunwald-Winstein equation was applied. The thirty five kinds of solvents gave a reasonable extended Grunwald-Winstein plot with a correlation coefficient (R) of 0.940. The sensitivity values (l = 0.60 and m = 0.47) of 1 were smaller than those obtained for benzenesulfonyl chloride ($C_6H_5SO_2Cl$, 2; l = 1.10 and m = 0.61) proposed to undergo dissociative $S_N2$ mechanism. These l and m values for the solvolyses of 1 can be considered to support a $S_N2$ pathway with some ionization reaction. The activation parameters, ${\Delta}H^{\neq}$ and ${\Delta}S^{\neq}$, were determined and they are also in line with values expected for a bimolecular reaction. The kinetic solvent isotope effect (KSIE) of 1.26 is also in accord with a bimolecular mechanism, probably assisted by general-base catalysis.

산성수용매에서 이-$\mu$-옥소비스-(아쿠아옥살라토옥소몰리브덴 (V)) 산이온과 티오시안산이온의 반응 (Kinetic Studies on the Reaction of Thiocyanate with Di-$\mu$-oxobis-(aquaoxalatooxomolybdate (V)) in Acid Media)

  • 김창수;권창용;이문평;김찬우
    • 대한화학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.623-628
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    • 1985
  • 산성용매에서 몰리브덴-옥살산 결합의 고리열림이 일어난 다음 티오시안산과 반응하는 속도를 460nm에서 분광학적으로 측정하였다. 산성용매에서 몰리브덴-옥살산의 해리와 이 해리된 착물과 티오시안산의 반응속도를 티오시안산 및 수소이온농도에 따라 연구하였다. 몰티브덴에 결합된 옥살산리간드에 양성자첨가가 되고 이 양성자 첨가된 착물은 티오시안산이온과 반응을 빠르게 한다. 이들 결과에서부터 산성용매에서 옥살산리간드의 치환은 몰리브덴닐산소의 트란스에 결합된 산소의 결합이 끊어지는 과정과 관련되는 해리메카니즘에 의해서 설명할 수 있다.

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A Kinetic Study on Solvolysis of Diphenyl Thiophosphorochloridate

  • Koh, Han-Joong;Kang, Suk-Jin;Kevill, Dennis N.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권2호
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    • pp.383-388
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    • 2009
  • Rates of solvolyses of diphenyl thiophosphorochloridate ($(PhO)_2$PSCl, 1) in ethanol, methanol, and aqueous binary mixtures incorporating ethanol, methanol, acetone and 2,2,2-trifluoroethanol (TFE) are reported. For four representative solvents, studies were made at several temperatures and activation parameters were determined. The 30 solvents gave a reasonably precise extended Grunwald-Winstein plot, correlation coefficient (R) of 0.989. The sensitivity values (l = 1.29 and m = 0.64) of diphenyl thiophosphorochloridate ($(PhO)_2$PSCl, 1) were similar to those obtained for diphenyl phosphorochloridate ($(PhO)_2$POCl, 2), diphenylphosphinyl chloride ($Ph_2$POCl, 3) and diphenylthiophosphinyl chloride ($Ph_2$PSCl, 4). As with the previously studied of 3~4 solvolyses, an $S_N$ pathway is proposed for the solvolyses of diphenyl thiophosphorochloridate (1). The activation parameters, ${\Delta}H^{\neq}\;(=11.6{\sim}13.9\;kcal{\cdot}mol^{-1})\;and\;{\Delta}S^{\neq}\; (=\;-32.1\;{\sim}\;-42.7\;cal{\cdot}mol^{-1}{\cdot}K^{-1})$, were determined, and they were in line with values expected for an $S_N$2 reaction. The large kinetic solvent isotope effects (KSIE, 2.44 in MeOH/MeOD and 3.46 in $H_2O/D_2$O) are also well explained by the proposed $S_N$2 mechanism.