• 제목/요약/키워드: Semiquinone radical

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전자기공명기법을 이용한 Humic Acid 용액에서의 라디칼 발생 특성에 관한 연구 (A Study on Generative Characteristics of Radicals in Aqueous Solutions of Humic Acids using Electron Spin Resonance)

  • 한상국
    • 한국환경과학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.671-677
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    • 2008
  • We studied to determine quantitatively the radical species generated from humic acid (HA) solutions by irradiation(>400 mn). The formation of radical species from HA solutions was investigated with ESR spectroscopy. We gave ESR spectrum with g-value 2.0048 and line width 0.559mT, coincided with those of the semiquinone radical. 0.1 mg/L HA solution generated the radicals of $1.2{\times}10^{-6}M$, increased with increasing HA concentration. Also, pH and ionic strength effect of the amount of the semiquinone radical generate from HA solution. In this study, we have found that the singlet oxygen affects the semiquinone radicals generation in HA solution.

유기용매에서 Anthraquinone의 광반응에서 생성하는 짧은 수명의 반응중간체에 관한 시간분해 ESR 연구 (Time Resolved ESR Studies on Short-Lived Reaction Intermediates Produced by Laser Photolysis of Anthraquinone in Organic Solvents)

  • 홍대일;윤영현;손무정;김경찬;쿠와타 케이지
    • 대한화학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.237-243
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    • 1995
  • Anthraquinone이 유기용매에서 광반으에 의하여 반응 중간체로 생성하는 짧은 수명의 중성 세미퀴논 라디칼과 음이온 라디칼을 시간분해 ESR법에 의하여 측정하였다. 2-2-propanol (PrOH)과 triethylamine (TEA) 10:1 혼합 용매에서 광반응에 의하여 생성하는 중성 anthrasemiquinone 라디칼(AQH${\cdot}$)과 음이온 라디칼 (AQH${\cdot}$)의 CIDEP 스펙트럼을 측정하였다. 생성한 AQH${\cdot}$은 반감기가 0.8 ${\mu}sec$로 수명이 아주 짧았으며, AQ${\cdot}$-은 안정하여 cwESR의 측정이 가능하였다. 스핀분극된 음이온 라디칼(AQ${\cdot}$-*)의 분극소멸 속도 상수는 $2.6{\times}10^5\; sec^{-1}$이고, 음이온 라디칼의 소멸은 1차 반응으로 속도상수가 $3.0{\times}10^2\; sec^{-1}$이다. 혼합용매에 TEA가 2% 미만일 때 CIDEP가 일어나지 않았다. 벤젠과 TEA 혼합용매에서는 반감기 3.0 ${\mu}sec$의 중성 anthrasemiquinone 라디칼의 CIDEP가 측정되었다. 그러나, cwESR은 측정되지 않았다. PrOH, TEA 또는 벤젠만의 용매로서는 CIDEP와 ESR을 측정할 수 없었다.

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광화학 반응에서 생성된 Anthrasemiquinone Radical의 시간분해 ESR ; CIDEP에 관한 연구 (Time Resolved Electron Spin Resonance Spectroscopy of Anthrasemiquinone Radical Produced by Pulse Laser Photolysis. A Study on Chemically Induced Dynamic Electron Polarization)

  • 홍대일
    • 대한화학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.404-412
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    • 1990
  • 시간분해 ESR 분광법에서는 CIDEP법과 흡수 ESR 분광법을 사용하였다. 2-프로판올과 트리에틸아민 혼합용매에서 anthraquinone이 레이저 광선에 의해서 생성된 anthraquinone 라디칼 음이온을 시간분해 ESR 분광법으로 측정하였다. 이 semiquinone 라디칼은 대단히 안정하여 cw ESR을 측정할 수 있었다. 분극된 semiquinone 라디칼이 열적 평형상태로 소멸되는 속도상수는 스핀-격자 완화시간의 역수로서 2.6 ${\times}\;1-^5$ sec$^{-1}$이다. 그리고, 그 라디칼의 소멸속도상수는 300.0 sec$^{-1}$이다. CIDEP스펙트럼의 시간의존성에 대한 강도 변화는 마이크로파 출력이 강할수록 일반적으로 증가하였다. 그러나, 지나치게 출력을 높이면 감소 곡선상에 Torrey 진동이 뒷따라 일어났다.

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The Electrochemical Reaction Mechanism and Applications of Quinones

  • Kim, R. Soyoung;Chung, Taek Dong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권11호
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    • pp.3143-3155
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    • 2014
  • This tutorial review provides a general account of the electrochemical behavior of quinones and their various applications. Quinone electrochemistry has been investigated for a long time due to its complexity. A simple point of view is developed that considers the relative stability of the reduced quinone species and the values of the first and second reduction potentials. The 9-membered square scheme in buffered aqueous solutions is explained and semiquinone radical stability is discussed in this context. Quinone redox reaction has also been employed in various studies. Diverse examples are presented under three broad categories defined by the roles of quinone: molecular tool for physical chemistry, versatile electron mediator, and charge storage for energy conversion devices.

Synthesis of Dihydroxylated Chalcone Derivatives with Diverse Substitution Patterns and Their Radical Scavenging Ability toward DPPH Free Radicals

  • Kim, Beom-Tae;O, Kwang-Joong;Chun, Jae-Chul;Hwang, Ki-Jun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제29권6호
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    • pp.1125-1130
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    • 2008
  • A series of dihydroxylated chalcone derivatives with diverse substitution patterns on a phenyl ring B and the para-substituents on a phenyl ring A were prepared, and their radical scavenging activities were evaluated by simple DPPH test to determine quantitative structure-activity relationship in these series of compounds. The chalcone compounds with the ortho- (i.e. 2',3'- and 3',4'-) and para- (i.e. 2,5'-) substitution patterns show an excellent antioxidant activities (80-90% of control at the concentration of 50 $\mu$M) which are comparable to those of ascorbic acid and $\alpha$ -tocopherol as positive reference materials. On the contrary, the compounds with meta- (i.e. 2',4'-, 3',5'-) substitution pattern demonstrate very dramatic decrease in activities which are around 25% of the control even at the concentration of 200 $\mu$ M (IC50 > 200 $\mu$ M). These dramatic differences could be interpreted in terms of the ease formation of fairly stable semiquinone radicals from the ortho- and parasubstituted chalcone molecules through facilitating electron delocalization. Our results indicate that the substitution patterns of two hydroxyl groups on ring B are very important structural factors for their radical scavenging activity enhancement. Meanwhile, the substituents at para-position of the phenyl ring A of chalcones have no influence on the activity.

Ultraviolet-A (UV-A) 조사에 의한 Tetrabromobisphenol A (TBBPA)의 광분해 반응 특성 (Photodecomposition Characteristics of Tetrabromobisphenol A (TBBPA) by Ultraviolet (UV-A) Irradiation)

  • 장석원;한상국
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.124-130
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    • 2013
  • 모든 브롬화난연제 중 가장 많이 사용되고 있는 것은 TBBPA이다(상용화되고 있는 브롬화난연제물질 중 50%를 차지). TBBPA는 환경 중에서 유해하기 때문에 환경 중에서의 그들의 분해반응기전에 대한 연구가 흥미롭다. 본 연구에서는 UV-A (${\lambda}=352nm$) 조사에 의한 TBBPA의 광분해반응속도가 조사세기 의존적으로 증가하였다. 또한 TBBPA의 광분해반응에 의해서 2,6-dibromo-p-benzosemiquinone radical ($a_{2H}=2.36G$, g = 2.0056)이 생성되고 그 생성반응에 singlet oxygen ($^1O_2$)이 주요 반응 인자로서 영향을 미치는 것으로 나타났다. 한편, HA와 TBBPA의 혼합용액을 광조사하면 semiquinone radical의 전형적인 ESR 스펙트럼이 생성되었다. 그리고 HA는 TBBPA의 광분해반응속도를 농도의존적으로 감소시키는 것으로 나타났다. 또한 라디칼 생성과 광분해반응속도는 singlet oxygen ($^1O_2$) 소거제인 sodium azide를 주입하면 감소되었다. 이러한 결과로부터, UV-A 조사에 의한 HA와 $^1O_2$의 반응속도는 TBBPA와 $^1O_2$의 것보다 더 빠르다는 것을 제시한다.

Application of Chemical Probes to Detect Superoxide Anion and Singlet Oxygen in Biological Systems during Gamma Irradiation

  • Lee, Min Hee;Cho, Eun Ju;Kim, Ji Hong;Kim, Ji Eun;Chung, Byung Yeoup;Cho, Jae-Young;Lee, Kang-Soo;Kim, Jin-Hong
    • 방사선산업학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.221-225
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    • 2011
  • To detect superoxide anion ($O_2{\cdot}^-$) or singlet oxygen ($^1O_2$) in biological systems during gamma irradiation, specific chemical probes, 4,5-dihydroxy-1,3-benzene disulfonic acid (Tiron) or 2,2,6,6-tetramethyl-piperidine (TEMP), were evaluated. Tiron or TEMP spin adducts was structurally stable in aqueous solution during gamma irradiation up to 500 or 1,000 Gy, respectively. The signal of Tiron semiquinone radical, a spin adduct of Tiron upon reaction with $O_2{\cdot}^-$, was slightly increased by gamma irradiation. This trend was dose-dependently manifested in $O_2$-saturated aqueous solution using nitro blue tetrazolium (NBT), a common probe for both hydrated electron ($e{^-}_{aq}$) and $O_2{\cdot}^-$. In contrast, a spin adduct of TEMP, was never inducible by gamma irradiation, while its signal was substantially enhanced by photosensitization of riboflavin. These results suggest that Tiron and NBT or TEMP could be utilized to detect $O_2{\cdot}^-$ or $^1O_2$ in biological systems during gamma irradiation, although $O_2{\cdot}^-$ or $^1O_2$ are not the main reactive oxygen species produced by water radiolysis.