• 제목/요약/키워드: proton dissociation constants

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A New Strategy for Determining Optimum pH of Isozymes

  • Yoon, Kil-Joong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권7호
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    • pp.997-1002
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    • 2004
  • A hydrogenperoxide sensor containing peroxidase extracted from horseradish was constructed and pH effect on its sensing ability was investigated. Current profiles of the biosensor with pH and the electrophoretic analysis showed that horseradish peroxidase consists of two isozymes. Assuming that it is a hypothetical twoisozyme mixture, the current profiles were deconvoluted into two Gaussians. Application of the new Michaelis-Menten equation connoting pH concept to this system enabled to find all the related dissociation constants of the isozyme-substrates and the isozyme-proton complexes and to determine pHs for the maximal isozyme activities.

DFT/B3LYP Study of the Substituent Effects on the Reaction Enthalpies of the Antioxidant Mechanisms of Magnolol Derivatives in the Gas-Phase and Water

  • Najafi, Meysam;Najafi, Mohammad;Najafi, Houshang
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권11호
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    • pp.3607-3617
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    • 2012
  • In this paper, the study of various ortho- and meta-substituted Magnolol derivatives is presented. The reaction enthalpies related to three antioxidant action mechanisms HAT, SET-PT and SPLET for substituted Magnolols have been calculated using DFT/B3LYP method in gas-phase and water. Calculated results show that electron-withdrawing substituents increase the bond dissociation enthalpy (BDE), ionization potential (IP) and oxidation/reduction enthalpy (O/RE), while electron-donating ones cause a rise in the proton dissociation enthalpy (PDE) and proton affinity (PA). In ortho- position, substituents show larger effect on reaction enthalpies than in meta-position. In comparison to gas-phase, water attenuates the substituent effect on all reaction enthalpies. In gas-phase, BDEs are lower than PAs and IPs, i.e. HAT represents the thermodynamically preferred pathway. On the other hand, SPLET mechanism represents the thermodynamically favored process in water. Results show that calculated enthalpies can be successfully correlated with Hammett constants (${\sigma}_m$) of the substituted Magnolols. Furthermore, calculated IP and PA values for substituted Magnolols show linear dependence on the energy of the highest occupied molecular orbital ($E_{HOMO}$).

치환기를 가진 일곱 자리 질소-산소(N4O3)계 리간드 합성과 전이금속(II) 이온 착물의 안정도상수 결정 (Synthesis of Heptadentate Nitrogen-Oxygen Ligands (N4O3) with Substituting Groups and Determination of Stability Constants of Their Transition Metal(II) Complexes)

  • 김선덕;이도협;설종민
    • 대한화학회지
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    • 제54권5호
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    • pp.541-550
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    • 2010
  • 새로운 일곱 자리 질소-산소($N_4O_3$)계 리간드 N,N'-Bis(2-hydroxybenzyl)-1,3-bis[(2-aminoethyl)amino]-2-propanol(H-BAP 4HCl)를 합성하였다. H-BAP 4HCl의 페놀 수산기의 para위치에 브롬, 염소, 메톡 시기 및 메틸기를 가진 Br-BAP 4HCl, Cl-BAP 4HCl, $CH_3O$-BAP 4HCl 및 $CH_3$-BAP 4HCl 염산염을 합성 하였다. 각 리간드의 화학구조는 C, H, N 원소분석법, $^1H$-NMR 및 $^{13}C$-NMR 분광법, 적외선 분광법 및 질량분석법을 통하여 확인하였다. 합성된 $N_4O_3$계 리간드의 전위차 적정 법을 이용하여 계산된 양성자 단계 해리상수는 여섯 단계의 해리상수(${\logK_n}^H$)값을 나타내었고, 각 리간드의 양성자 총괄 해리상수($log{\beta}_p$) 값은 Br-BAP < Cl-BAP < H-BAP < $CH_3O$-BAP < $CH_3$-BAP의 순서로 para Hammett 치환기상수($\sigma_p$) 값의 순서와 역순으로 잘 일치하였다. 각 리간드들과 전이금속(II) 이온들의 착물 안정도상수($logK_{ML}$) 값의 크기순서는 Co(II) < Ni(II) < Cu(II) > Zn(II) > Cd(II) > Pb(II)로 나타났다. 이때 각 리간드들과 전이금속(II) 이온들의 착물 안정도상수 값은 리간드의 총괄 해리상수 값의 크기순서와 같은 경향을 나타내었다.

단핵 및 이핵성 시프염기리간드 Cu(II) 착물의 특성과 Ascorbic Acid에 대한 산화반응 (Properties of Mononuclear and Binuclear Cu(II) Schiff Base Complexes and Oxidation of Ascorbic Acid)

  • 김선덕;이영석;박정은
    • 분석과학
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    • 제13권5호
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    • pp.558-564
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    • 2000
  • 단핵성 네자리 시프염기인 N,N'-bissalicylidene-1,2-phenylenediamine(BSPD)와 이핵성 네자리 시프 염기 리간드인 N,N',N'',N'''-tetrasalicylidene-3,3',4,4'-tetraaminodiphenyl-methane (TSTM) 및 N, N',N'',N'''-tetrasalicylidene-3,3'-diaminobenzidine (TSDB)을 합성하고, 이들 리간드의 양성자 해리상수를 전위차법으로 구하였다. 합성된 시프염기 리간드들과 Cu(II) 이온을 이용해 착물을 합성하여 순환전압-전류법으로 착물의 특성을 측정한 결과 $Cu(II)_2$-TSTM 착물은 순환전압-전류법에서 두 과정 두 단계의 환원과정으로 두 전자의 확산 지배적인 과정으로 일어남을 알았다. 또한 단핵성 착물 Cu(II)-BSPD와 이핵성 착물 $Cu(II)_2$-TSDB 및 $Cu(II)_2$-TSTM을 ascorbic acid의 산화반응에 이용한 결과, 반응속도는 $Cu(II)_2$ -TSTM>$Cu(II)_2$-TSDB>Cu(II)-BSPD의 순으로 이핵성인 $Cu(II)_2$-TSTM 착물이 가장 큰 값을 가짐을 알았다.

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새로운 질소-산소계 여러 자리 리간드의 합성 및 전이금속(Ⅱ)이온 착물의 안정도상수 (Syntheses of New Nitrogen-Oxygen Multidentate Ligands and Their Stability Constants of Transition Metal(Ⅱ) Ions)

  • 김선덕;장기호;김준광
    • 대한화학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.539-548
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    • 1998
  • 여러자리 산소-질소계 리간드들은 시프염기 리간드인 Bis(salicylidene)-ethylendiamine(BSED), Bis(salicylidene)-propylenediamine(BSPD), Bis(salicylidene)-diethylenetriamine(BSDT), Bis(salicylidene)-triethylenetetraamine(BSTT) 및 Bis(salicylidene)-tetraethylenepentaamine(BSTP)의 이민기를 수소환원장치에서 백금촉매를 이용하여 네자리 리간드인 N,N'-bis(2-hydroxybenzyl)-ethylenediamine(BHED)과 N,N'-bis(2-hydroxybenzyl)-propylenediamine(BHPD), 다섯자리 N,N'-bis(2-hydroxybenzyl)-diethylenetriamine(BHDT), 여섯자리 N,N'-bis(2-hydroxybenzyl)-triethylenetriamine(BHTT), 일곱자리 N,N'-bis(2-hydroxybenzyl)-tetraethylenepentaamine(BHTP) 리간드들을 합성하였다. 리간드들의 양성자 해리상수와 전이금속(Ⅱ)과 착물의 안정도상수는 전위차 적정법으로 측정하였다. 리간드별 전이금속(Ⅱ)이온에 대한 착물 안정도상수값$(logK_{ML})$의 크기는 BHED아연(Ⅱ)의 순서로 이 결과는 Irving-Williams 서열과 잘 일치하여 증가하였다.

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피리딘을 포함하는 여섯자리 $N_6$ 리간드와 전이금속 이온 착물의 안정도상수 (Stability Constants for Transition Metal ions of Hexadentate $N_6$ Ligands Containing Two Pyridyl Groups)

  • 김선덕;김준광;박윤열
    • 분석과학
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    • 제12권5호
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    • pp.397-402
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    • 1999
  • 두 개의 피리딘기를 포함하는 열린고리 형태의 여섯자리 질소계 리간드 1,15-bis(2-pyridyl)-2,6,10,14-tetraazapentadecane tetrahydroehloride (bpyped 4HCl)을 합성하고 원소분석, 적외선 분광법, 핵자기 공명법 및 질량 스펙트럼으로 분석하였다. 합성된 리간드의 산 해리상수($logK{^n}_H$)와 Cu(II), Ni(II), Co(II) 및 Zn(II) 에 대한 안정도 상수값을 수용액에서 전위차 적정법으로 구하였고, 이때 온도는 $25^{\circ}C$ 및 이온강도 0.10 M($KNO_3$)으로 고정시켰다. 지방족 아민의 질소 원자들 사이에 한 개 또는 두 개의 프로필기를 포함하는 bpyped와 유사한 리간드들의 지방족 아민 고리 길이 효과에 따른 산 해리 상수 및 전이금속(II)에 대한 안정도 상수 영향을 알아보았다.

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질소-산소계 여섯 자리 리간드들의 전이금속이온 착물에 대한 전위차법 연구 (Potentiometric Study of Transition Metal Ions Complexes of Hexadentate($N_4$, $O_2$) Ligands)

  • 김선덕;김준광;이우식
    • 대한화학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.518-525
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    • 2000
  • 열린 고리 형태의 질소-산소계 여섯 자리 리간드 1,13-bis(2-hydroxybenzyl)-2,5,9,12-tetraazatridecane-tetrahydrochloride(BSATD${\cdot}$4HCl)와 1,14-bis(2-hydroxybenzyl)-2,6,9,12-tetraazatetradecanetetrahydrochloride(BSATED${\cdot}$4HCl)을 네 개의 염산염으로 합성하여 원소분석, 적외선 분광법, 핵 자기 공명법 및 질량스펙트럼으로 합성을 확인하였다. 합성된 리간드들의 산 해리상수값(log$K^{n}_{H}$)과 Cu(II), Ni(II), Co(II) 및 Zn(II)에 대한 안정도 상수 값 (log$K_{ML}$)을 전위차 적정법으로 구하고, 지방족 아민의 질소 원자들 사이에 에틸렌기와 프로필기를 포함하는 리간드들의 고리길이 효과에 따른 산 해리상수 특성 및 전이금속에 대한 안정도상수값에 미치는 영향을 고찰하였다. 그리고 $[Cu(BSATD)]ClO_4$$[Cu(BSATED)](ClO_4)_2$구리(II)착물을 합성하여 그 성질을 알아보았다.

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1, 14-Bis(2-hydroxybenzyl)-2, 6, 9, 12-tetraazatetradecane.tetrahydro-chloride 구리착물의 합성, 안정도상수, X-ray 구조 및 전기화학적 연구 (Synthesis, Stability Constants, X-ray Structure and Electrochemical Studies of Copper (II) 1, 14-Bis (2-hydroxybenzyl)-2, 6, 9, 12-tetraazatetradecane.tetrahydrochloride Complex)

  • 김선덕;김준광;김성윤
    • 분석과학
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    • 제13권2호
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    • pp.173-178
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    • 2000
  • 두 개의 페놀기를 포함하는 열린 고리형태의 1, 14-Bis(2-hydroxybenzyl)-2, 6, 9, 12-tetraazatetradecane(bsated) 리간드를 염산염의 형태로 분리하여 원소 분석, 질량 스펙트럼 및 핵자기공명법으로 분석하였다. 합성된 리간드의 산 해리상수($logK^n{_H}$)와 $Cu^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Co^{2+}$$Zn^{2+}$에 대한 안정도 상수($logK_{ML}$)를 전위차 적정법으로 결정하였다. 이때 온도는 $25^{\circ}C$ 및 이온강도는 0.10M($KNO_3$)로 고정시켰다. [Cu(bsated)] $(ClO_4)_2$ X-ray구조의 crystal data는 다음과 같다: Monoclinic space group $P2_1/n$, $a=17.856(4){\AA}$, $b=17.709(1){\AA}$, $c=8.539(2){\AA}$, $V=2700(2){\AA}$ with Z=4. tetrabutylammonium perchlorate 전해질의 dimethyl sulfoxide 용액속에서 [Cu(bsated)]$(ClO_4)_2$ 착물의 전기화학적 특성을 순환 전압-전류법 (CV)과 normal pulse voltammertry (NPV, 정상펄스전압전류법)으로 측정하였다.

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DNA 모델인 Bis(p-nitrophenyl)phosphate에 대한 2핵 Ni(II) 착 화합물의 촉매 가수분해 반응에서 물 분자와 금속 이온의 역할 (The Roles of Metal Ions and Water Molecules in the Hydrolysis of Bis(p-nitrophenyl)phosphate as a DNA Model Catalyzed by Dinuclear Ni(II) Complex)

  • 성낙도;윤기섭
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제48권2호
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    • pp.115-119
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    • 2005
  • DNA 모델 화합물인 bis(p-nitrophenyl)phosphate(BNPP)에 대한 2핵 닉켈(II) 착 화합물, ${\mu}-aquapentaaqua[{\mu}-3,6-bis(6'-methyl-2'-pyridyl)pyridazine]chlorodinickel(II)$ trichloride trihydrate(APNT)의 촉매 가수분해 반응성을 검토하였다. APNT의 산 해리 상수는 각각 $pKa_1=7.9$$pKa_2=9.6$이었으며 BNPP의 가수분해반응 결과, pH 7.0과 $50^{\circ}C$에서 무 촉매인 경우에 비하여 가수분해 속도를 약 37만 배 가량 촉진시킴을 확인하였다. 그리고 pH-rate profile로부터 실험 사실을 합리적으로 설명할 수 있는 APNT에 의한 BNPP의 촉매 가수분해 반응에 대한 일련의 catalytic cycle을 제안하였다. 따라서 반응의 각 단계에서 2핵 닉켈(II) 착 화합물의 금속 이온들은 phosphoryl group의 전달 속도를 촉진하였고 물 분자는 친핵체와 양성자 전달체로 작용하였다.