In this study, we investigated the generation of pretilt angle for nematic liquid crystal (NLC) in a cell with oblique non-polarized ultraviolet (UV) light irradiation on polyimide (PI) surfaces. It was found that the monodomain alignment of the NLC is obtained in a cell with an angle of incidence of 70∼85$^{\circ}$on PI surface. We consider that the monodomain alignment of NLC is attributed to anisotropic dispersion force effect due to Photo-depolymerization of polymer on PI surfaces. Also, pretilt angle of NLC is generated about 3$^{\circ}$ with an angle of incidence of 70∼75$^{\circ}$. It is considered that the pretilt angle generation in NLC is attributed to interaction between the LC molecules and the polymer surfaces.
A novel supramolecular network containing binuclear copper unit $[Cu(phen)_{2}({\mu}-ID\;A)Cu(phen){\cdot}(NO_{3})](NO_{3}){\cdot}4(H_{2}O)$ (1) was synthesized through the self-assembly of iminodiacetic acid ($H_2IDA$) and 1,10-phenanthroline (phen) in the condition of pH = 6. It has been characterized by the infrared (IR) spectroscopy, elemental analysis, single crystal X-ray diffraction, and thermogravimetric analysis (TGA). 1 shows a 2-D supramolecular structure assembled through strong and unique $\pi-\pi$ packing interactions. Density functional theory (DFT) calculations show that theoretical optimized structures can well reproduce the experimental structure. The TGA and powder X-ray diffraction (PXRD) curves indicate that the complex 1 can maintain the structural integrity even at the loss of free water molecules. The magnetic property is also reported in this paper.
The control of tilt angle for nematic liquid crystal (NLC) with negative and positive dielectric anisotropy on the rubbed homeotropic polyimide (PI) using baking method by hot plate equipment was investigated. LC tilt angle decreased with increasing baking temperature and time. Especially, the low LC tilt angle of positive type NLC ($\Delta\varepsilon$ >0) on the rubbed homeotropic PI surface by increasing temperature and time was measured. The tilt angle of positive type NLC ($\Delta\varepsilon$ >0) is smaller than that of the negative type ($\Delta\varepsilon$ >0) on rubbed PI with increasing baking temperature and time. We consider that the tilt angle of NLC is decreased due to increasing the steric interaction between horizon component of permittivity $\varepsilon$ = of NLC and the stress of polymer side chain by high temperature.
Mechanisms underlying the impacts of interactions between carbon nanoparticles (CNPs) and ionic liquids (ILs) on the physicochemical behavior of CNPs need to be more full worked out. This manuscript describes a theoretical investigation at multiple levels on the interactions of fullerene $C_{60}$ with 21 imidazolium-based ILs of varying alkyl side chain lengths and anionic types and their impacts on $C_{60}$ dispersion behavior. Results show that ${\pi}$-cation interaction contributed to mechanism of the $C_{60}$-IL interaction more than ${\pi}$-anion interaction. The calculated interaction energy ($E_{INT}$) indicates that $C_{60}$ can form stable complex with each IL molecule. Moreover, the direction of charge transfer occurred from IL to $C_{60}$ during the $C_{60}$-IL interaction. Quantitative models were developed to evaluate the self-diffusion coefficient of $C_{60}$ ($D_{fullerene}$) in bulk ILs. Three interpretative molecular descriptors (heat of formation, $E_{INT}$, and charge) that describe the $C_{60}$-IL interactions and the alkyl side chain length were found to be determinants affecting $D_{fullerene}$.
낮은 농도와 높은 농도의 염 용액에서 Poly(styrene sulfonic acid)(PSSA) 겔의 팽윤도에 대한 이온 특성화 효과를 ${SO_3}^-$와 페닐 고리의 수소결합을 통하여 조사하였다. 낮은 농도에서 PSSA 수화 겔의 수축 정도는 ${SO_3}^-$와 물 사이의 수소 결합에 대한 음이온의 불안정화 영향 때문에 음이온에서는 $SCN^-$<$Br^-$<$Cl^-$<$F^-$의 순서를 따랐다. 재 팽윤은 계에서 특별한 상호 작용이 있을 때 높은 농도에서 관찰되었다. 반면 양이온에서 PSSA 겔의 수축은 $Li^+$<$Na^+$<$K^+$<$Ca^{+2}$ 순서를 따랐다. $Ca^{+2}$ 이온에서의 큰 수축 효과는 이가 양이온(+2)에 의한 PSSA 겔의 물리적 가교 때문에 나타난 것으로 보인다. 양이온에서의 수축은 ${SO_3}^-$와 양이온 사이의 상호작용 정도에 비례하였다. PSSA의 팽윤에 대한 이온 특성화 효과는 ${SO_3}^-$와 페닐 고리의 수화 수소결합에 대한 이온의 영향 정도, 양이온과 ${\pi}$ 전자의 상호작용, 소수성 상호작용, 그리고 분산력 등이 복합적으로 작용하여 나타난다고 볼 수 있다.
The commercially available Amberlite XAD-2 and XAD-4 resins were modified with macrocyclic protoporphyrin IX (PPIX) or tetrakis(p-carboxyphenyl) porphyrin (TCPP) to enhance the adsorption capacity for phenol and chlorophenols. The chemically modified polymeric adsorbents (XAD-2+PPIX, XAD-2+TCPP, XAD-4+PPIX, and XAD-4+TCPP) were applied to the solid phase extraction as an adsorbent material for the preconcentration of phenol and chlorophenols in environmental waters. Generally, the synthesized adsorbents showed higher recoveries than underivatized adsorbents, XAD-2 and XAD-4, without matrix interferences. Especially, XAD-4+PPIX showed more than 90% recoveries for all compounds used in this study including hydrophilic phenol. The major factor for the increase of the adsorption capacity was the increase of $\pi$-$\pi$ interaction between adsorbents and samples due to the introduction of the porphyrin molecule. However, the breakthrough volumes and recovery values of the XADs+TCPP columns were slightly decreased for the bulky chlorophenols such as TCP and PCP. Using molecular mechanics methods, the structures of TCPP and PPIX were compared with that of porphine, the parent molecule of porphyrin. Four bulky p-carboxyphenyl groups of TCPP were torsional each other, thus the molecular plane of TCPP were not on the same level. In conclusion, the decrease of breakthrough volumes and recovery values of XADs+TCPP columns for bulky phenols can be explained by the steric hindrance of the $\pi$-$\pi$ interaction between porphyrin plane and the phenols.
전편의 연구결과[1]를 토대로 또 다른 방법으로써 폴리이미드의 구조를 변화시켜 방향족 폴리벤즈이미다졸(PBI)과의 블렌드들의 상용성 및 상용성을 가져다 주는 상호작용의 세기를 상대적으로 비교하였다. 이 연구에서 방향족 폴리이미드(PI)는 두 개의 디아민인 4,4'-methylene dianiline (4,4'-MDA)과 4,4'-oxydianiline (4,4'-ODA)을 dianhydride인 3,3',4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride (DSDA)와의 축합반응을 통하여 용매인 DMAc로 폴리아믹산(PAA)을 합성한 후 열경화하여 얻었다. 이들 폴리아믹산(PAA)을 poly2,2-(m-phenylene)-5,5'-bibenzimidazole (PBI)와 용액 블렌딩하여 PBI/PAA 블렌드를 열경화시켜 PBI/PI의 블렌드로 전환시킨후 상용성을 조사하고 전편의 블렌드에 사용된 폴리이미드[1]와 이 연구에 사용된 폴리이미드의 구조변화에 대한 상호작용의 상대적인 크기를 조사하였다. 연구에 사용된 두 가지 블렌드인 PBI/DSDA+4.4'-MDA (Blend-V)와 PBI/DSDA+4.4'-ODA (Blend-VI)는 사용성을 보였다. 이는 성현된 필름이 투명하고, 전 블렌드 조성에 대해서 하나의 $T_g$를 가지며, 또한 블렌드 조성에 따른 N-H ($3418cm^{-1}$)와 C=O 스트레칭 밴드(1730 및 $1780cm^{-1}$)의 주파수 이동폭이 각각 $39{\sim}40cm^{-1}$, $5{\sim}6cm^{-1}$와 $3{\sim}4cm^{-1}$이었다. 이 연구에 사용된 블렌드들에 대하여 두 성분 고분자간 상호작용의 세기를 실험치와 Fox식으로 계산된 유리전이온도차로 생긴 면적(A), Gordon-Taylor 식에서의 ${\kappa}$ 값, 그리고 관능기인 N-H와 카보닐기의 주파수 이동폭의 변화로 살펴보았다. 이들에 대한 결과로 먼저, 면적 (A)와 ${\kappa}$ 값에 있어서 Blend-V와 Blend-VI이 전편의 블렌드 [1]인 Blend-III와 Blend-IV에 비해 작은 값을 보였다. 또한 관능기의 주파수 이동에 있어서도 이에 대한 결과와 유사한 결과를 보였다. 따라서 블렌드에 사용된 PI의 구조변화에 따라 상호작용이 다른 것은 PI 합성시에 사용된 서로 다른 dianhydride의 구조에서 페닐링 사이에 존재하는 linkage인 C=O보다 $SO_2$가 존재할 때[Fig. 2] 블렌드를 이루는 두 고분자사이의 상호작용인 수소결합력을 약화시키는 spacer로 작용한 것으로 사료된다. 다시 말하면, 전자가 후자보다 더 큰 입체장애를 일으켰기 때문이라 사려된다.
진핵세포의 원형질막은 외부환경으로부터 세포를 격리하는 물리적인 장벽뿐만 아니라, 선택적 물질수송, 신호전달등 중요한 기능을 수행한다. 원형질막의 세포질쪽 지질층은 주로 Phosphatidylethanolamine (PE), Phosphatidylserine (PS), Phosphatidylinositides (PIs) 등의 인지질로 구성되어 있는데, 다양한 단백질들이 이들과 직접 결합하거나 이들의 성질을 이용해 원형질막으로 위치된다. 본 연구에서는 원형질막의 안쪽 지질층에 존재하는 특정 인지질과 결합하여, 원형질막에 위치되는 단백질을 과발현시켰을 때 나타나는 세포의 모양변화를 분석하였다. 이를 위해 PS와 PI등과의 선택적 결합으로 원형질막에 위치하는 단백질들과 소수성 또는 정전기적 상호작용으로 원형질막으로 위치되는 단백질들을 HEK293T세포에 과발현시켜 보았다. 그 결과, 대조군으로 사용한 EGFP 단백질과 PI4P에 선택적으로 결합하는 EGFP-P4M-SidM단백질의 발현은 세포의 모양변화를 유도하지 않았다. 반면, PI(4,5)P2에 결합하는 EGFP-PLCδ1(PH), PI(3,4,5)P3에 결합하는 EGFP-AKT1(PH), PI4P와 PI(4,5)P2에 결합하는 OSH2(PH)x2-EGFP의 발현은 세포의 크기가 줄어드는 수축현상이 일어나면서, Lamilapodia나 Filopodia가 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 반면에, PS결합을 통해 원형질막에 위치되는 Lact-C2-EGFP과 소수성결합에 의해 원형질막에 위치되는 ApPDE4 long-form인 L(N20)-EGFP이나, 정전기적인 결합을 통해 원형질막으로 위치되는 ApPDE4 short-form인 S(N-UCR1-2)-EGFP단백질의 경우는 세포의 크기가 줄어드는 수축현상은 일어나지만 Lamilapodia나 Filopodia와 같은 모양변화는 나타나지 않는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해, 특정 인지질에 결합하여 원형질막에 위치되는 단백질들이 각각의 인지질 결합 특성에 따라 분류 가능한 세포의 모양변화가 일어남을 확인할 수 있었다.
Ab initio and DFT molecular orbital calculations predict that acetyl radical reacts with acetylene through interactions primarily involving the SOMO of the radical and the in-plane ${\pi}$-bond of acetylene. An energy barrier (${\Delta}E_1$) of 39.6 kJ $mol^{-1}$ is predicted for the preferred anti arrangement of reactants at the CCSD(T)/cc-pVDZ//BHandHLYP/cc-pVDZ level of theory. NBO analysis reveals additional interactions between the radical SOMO and the nearby C-H ${\sigma}$-bond in acetylene worth about 10% of the total transition state interaction energy. This type of orbital interaction has not previously been observed in radical addition reactions involving C-C ${\pi}$-bonds.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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