Abstract
The reaction rates of substituted quinolines (6-Clqui., qui.) with p-substituted benzoylchlorides $(p-CH_3,\;p-H,\;p-NO_2)$ have been measured by conductometry in acetonitrile, and the rate constants are determined at various temperatures (10, 15, 20, $25^{\circ}C$) and pressures (1, 200, 500, 1000 bar). From the values of rate constants, the activation parameters $(Ea,\;{\Delta}V^{\neq},\;{\Delta}H^{\neq},\;{\Delta}S^{\neq}, \;{\Delta}G^{\neq})$and the pressure dependence of Hammett ρ values were determined. The rate constants increased with increasing temperatures and pressures, and are further increased to introduction to the electron acceptor substituents in substrate $(p-NO_2)$ with quinoline. The activation volume and the activation entropy are all negative. And the Hammett p values are negative for nucleophile ${\rho}_X$ and positive for the substrate ${\rho}_Y$ over the pressure range studied. The results of kinetic studies for pressure and substituent show that these reactions proceed through a typical $S_N2$ reaction mechanism and "associative $S_N2$" favoring bond formation with increasing pressures.
온도(10, 15, 20, $25^{\circ}C$)와 압력(1, 200, 500, 1000 bar) 변화에 따라 p-치환염화벤조일류$(p-CH_3,\;p-H,\;p-NO_2)$와 퀴놀린 유도체(quinoline, 6-chloroquinoline)의 반응을 아세토니트릴 용매내에서 전기전도도법에 의하여 속도상수$(k_2)$를 구하였다. 이로부터 여러 활성화파라미터-활성화에너지$(Ea,\;{\Delta}V^{\neq},\;{\Delta}H^{\neq},\;{\Delta}S^{\neq}, \;{\Delta}G^{\neq})$를 구하였으며, 또한 Hammett반응상수 ${\rho}_X$와 기질의 치환기 효과에따른 ${\rho}_Y$를 구하였다. 속도상수는 온도와 압력 증가에 따라 증가하였으며, 친핵체인 quinoline과 기질에 전자 받게 치환기$(p-NO_2)$가 치환된 경우 더욱 증가 하였다. 이때 활성화부($({\Delta}V^{\neq})$, 활성화엔트로피$({\Delta}S^{\neq})$는 모두 음의 값으로 나타났으며, 모든 압력 조건에 따라서 친핵체의 치환기 효과 ${\rho}_X$는 음의 값을 ${\rho}_Y$는 양의 값을 나타내었다. 이러한 속도론적인 연구 결과 전반적인 반응은 $S_N2$ 반응메카니즘을 따르며, 압력이 증가함에 따라 결합형성이 진전되어지는 반응 메카니즘으로 진행됨을 알 수 있었다.