• 제목/요약/키워드: Acid catalysis

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Role of the Amino Acid Residues in the Catalysis of Catechol 2,3-dioxygenase from Pseudomonas putida SU10 as Probed by Chemical Modification and Random Mutagenesis

  • Park, Sun-Jung;Park, Jin-Mo;Lee, Byeong-Jae;Min, Kyung-Hee
    • Journal of Microbiology
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    • 제35권4호
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    • pp.300-308
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    • 1997
  • The catechol 2,3-dioxygenase (C23O) encoded by the Pseudomonas putida xylE gene was over-produced in Escherichia coli and purified to homogeneity. The activity of the C23O required the reduced form of the Fe(II) ion since the enzyme was highly susceptible to inactivation with hydrogen perocide but reactivated with the addition of ferrous sulfate in conjunction with ascorbic acid. The C23O activity was abolished by treatment with the chemical reagents, diethyl-pyrocarbonate (DEPC), tetranitromethane (TNM), and 1-cyclohexy1-3-(2-morpholinoethyl) car-bodiimidemetho-ρ-toluenesulfontate (CMC), which are modifying reagents of histidine, tyrosine and glutamic acid, respectively. These results suggest that histidine, tyrosine and glutamic acid residues may be good active sites for the enzyme activity. These amino acid residues are conserved residues may be good active sites for the enzyme activity. These amino acid residues are conserved residues among several extradion dioxygenases and have the chemical potential to serveas ligands for Fe(II) coordination. Analysis of random point mutants in the C23O gene derived by PCR technique revealed that the mutated positions of two mutants, T179S and S211R, were located near the conserved His165 amd Hos217 residues, respectively. This finding indicates that these two positions, along with the conserved histidine residues, are specially effective regions for the enzyme function.

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${\beta},\;{\beta}$-Dichlorostyrene 유도체의 Cysteine 및 Thioglycolic Acid에 대한 친핵성 첨가반응의 반응속도론적 연구 (Kinetic Studies on the Nucleophilic Addition of Cysteine and Thioglycolic Acid to ${\beta},\;{\beta}$-Dichlorostyrene Derivatives)

  • 김태린;류정열;하덕찬
    • 대한화학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.260-266
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    • 1988
  • ${\beta},\;{\beta}$-Dichlorostyrene 유도체(p-H, p-Cl, $p-CH_3,\;및\;p-OCH_3$)에 대한 thioglycolic acid 및 cysteine의 친핵성 첨가반응속도를 자외선 분광분석법으로 측정하여 pH에 따르는 반응속도상수의 변화, 일반염기(general base) 및 치환기 효과등으로 부터 넓은 pH범위에서 실험치와 잘 일치하는 반응속도식을 구하였고, 실험사실에 잘 맞는 반응 메카니즘을 제안하였다. 즉 pH 9.0 이상에서의 반응속도는 sulfide anion이 pH $9.0{\sim}7.0$에서는 thioglycolic acid 및 cysteine의 중성분자와 그의 anion들이 경쟁적으로 첨가되며 pH 7.0 이하에서는 thioglycolic acid 및 cysteine의 중성분자만이 첨가됨을 알았다.

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${\beta},\;{\beta}$-Diethoxycarbonylstyrene 유도체에 대한 3-Mercaptopropionic Acid의 친핵성첨가반응에 관한 반응속도론적 연구 (Kinetic Studies on the Nucleophilic Addition of 3-Mercaptopropionic Acid to ${\beta},\;{\beta}$-Diethoxycarbonylstyrene Derivatives)

  • 김태린;최윤정;정명숙
    • 대한화학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.127-134
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    • 1989
  • ${\beta},\;{\beta}$-diethoxycarbonylstryene 유도체(H, p-OCH$_3$, 3,4,5-(OCH$_3)_3$), 3,4,5-methylenedioxy)에 대한 3-mercaptopropionic acid의 친핵성 첨가반응 속도상수를 자외선 분광법으로 측정하여 넓은 pH 범위에서 적용될수 있는 속도식을 구하였다. pH에 따르는 속도상수의 변화, 일반염기촉매작용등을 바탕으로 이 첨가반응 메카니즘을 제안하였다. 즉 pH 6.0 이하에서는 중성인 3-mercaptopropionic acid 분자의 첨가로 이 반응이 시작되며 pH 6.0∼8.0영역에서는 이 중성분자와 황화음이온의 첨가가 경쟁적으로 일어나며, pH 8.0이상에서는 황화음이온에 의해서만 첨가반응이 진행된다.

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수열특성 및 기계적 안정성의 개선으로 슬러리상 CSTR에 적합한 P 첨가 알루미나 기반의 Fischer-Tropsch 합성용 코발트 촉매 (Phosphorus Modified Co/Al2O3 Fischer-Tropsch Catalyst for a Slurry Phase CSTR with Enhanced Hydrothermal and Mechanical Stability)

  • 정규인;하경수;박선주;김두일;우민희;전기원;배종욱;강용
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권2호
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    • pp.229-237
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    • 2012
  • Fischer-Tropsch 합성용 Co/$Al_2O_3$ 촉매에서 알루미나 지지체에 인산 용액으로 알루미나 표면을 개질하여 촉매적 활성은 물론이고, 기계적 강도와 수열 안정성을 개선하였다. FT-IR과 같은 촉매 표면 분석법을 통하여 P 첨가로 알루미나 표면에 $AlPO_4$ 상이 생성되어 촉매인 코발트와 지지체인 알루미나 사이의 상호작용이 약화되어 촉매의 환원도가 높아졌음을 보였다. 이에 따른 촉매성능을 평가하기 위하여 $C_{5+}$ productivity와 turnover frequency를 계산하였다. 또한, 2 wt.% P 첨가 알루미나를 대상으로 지지체의 소성온도가 촉매활성에 미치는 영향도 살펴보았다. 한편, 고온 가압 하에서 물을 이용하여 P 첨가 알루미나(P-알루미나)를 지지체로 한 촉매의 수열 특성을 살펴보았으며, 실험 전후의 XRD 패턴을 분석함으로써 P 첨가 알루미나 기반 촉매가 수열 안정성이 우수하다는 것을 증명하였다. 뿐만 아니라, 촉매의 기계적 강도를 측정하기 위하여 유동화 반응기를 직접 제작하여 P-알루미나 기반 촉매의 P 함량이 증가할수록 마모도가 감소함을 확인하였다. 촉매 활성, 수열 안정성, 그리고 기계적 강도를 모두 고려하면, 알루미나에 첨가된 P의 함량이 1~2 wt.% 이고, 지지체를 $500^{\circ}C$에서 소성하여 제조한 촉매가 가장 좋은 성능을 보였다.

Stability of Zirconium Metal Organic Frameworks with 9,10- Dicarboxylic Acid Anthracene as Ligand

  • Xiao, Sheng-Bao;Chen, Sai-Sai;Liu, Jin;Li, Zhen;Zhang, Feng-Jun;Wang, Xian-Biao;Oh, Won-Chun
    • 한국세라믹학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.200-205
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    • 2016
  • With high specific surface area and pore structural diversity, MOFs show important applications in gas storage, catalysis, sensing, separation, and biomedicine. However, the stability of the structure of MOFs has restricted their application and development. In this study, zirconium metal organic frameworks with 9,10-dicarboxylic acid anthracene as ligand, named UIO-66 ($H_2DCA$), were synthesized and their properties and structures were characterized by XRD, SEM, and $N_2$ adsorption. We focus on the stability of the structure of UIO-66 ($H_2DCA$) under different conditions (acid, alkali, and water). The structural changes or ruins of UIO-66 ($H_2DCA$) were traced by means of XRD, TG, and FT-IR under different conditions. The results show that the UIO-66 ($H_2DCA$) materials are stable at 583 K, and that this structural stability is greatly influenced by different types of acid and alkali compounds. Importantly, we found that the structures maintain their stability in environments of nitric acid, triethylamine, and boiling water.

S-Phenyl-S-vinyl-N-p-tosylsulfilimine 유도체에 대한 Thioglycolic Acid의 친핵성 첨가반응에 관한 반응속도론적 연구 (Kinetic Studies on the Nucleophilic Addition of Thioglycolic Acid to S-Phenyl-S-vinyl-N-p-tosylsulfilimine Derivatives)

  • 김태린;한만소;편상용
    • 대한화학회지
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    • 제40권10호
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    • pp.663-669
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    • 1996
  • Vinylsulfilimine(VSI) 유도체($p-OCH_3$, H, p-Cl 및 p-Br)에 대한 thioglycolic acid의 친핵성 첨가반응속도를 자외선 분광법으로 측정하여 넓은 pH 범위에서 적용될 수 있는 속도식을 구하였다. pH에 따른 속도상수의 변화, general base 및 치환기 효과 등을 바탕으로 반응 메카니즘을 제안하였다. 즉 pH3.0 이하에서는 sulfilimine의 질소에 양성자가 먼저 첨가된 다음 중성 thioglycolic acid 분자가 탄소 이중결합에 첨가되고, pH 3.0-9.0 영역에서 thioglycolic acid의 중성분자와 음이온의 첨가가 경쟁적으로 일어나며, pH 9.0 이상에서는 황화 음이온이 첨가되는 전형적인 Michael type의 반응이 진행됨을 알았다.

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Dendropanax morbifera and Rubus coreanus Miq. Extracts Inhibits the Formation of Uric Acid Crystal by Reducing Xanthine Oxidase Activity

  • Hurh, Joon;Simu, Shakina Yesmin;Han, Yaxi;Ahn, Jong-Chan;Yang, Deok-Chun
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
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    • pp.95-95
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    • 2018
  • Uric acid is the end product of purine metabolism in human body, originating from hypoxanthine after enzyme catalysis by Xanthine oxidase (XOD). Hyperuricemia results as a result of either over-generation of uric acid or a reduction in its excretion. In silico modelling methods such as Absorption, Distribution, Metabolism, Excretion and Toxicity (ADMET) prediction, Autodock 4.2.6 program were used to study the potential inhibitory compounds of XOD. Also we investigated the inhibition of XOD activity by using the extracts of Dendropanax morbifera and Rubus coreanus Miq spectrophotometrically. According to ADMET data, several compounds from D. morbifera and R. coreanus plants, were found to be more potent in inhibiting the XOD activity than allopurinol. XOD inhibitory activity is evaluated by quantifying the formation of uric acid by measuring the absorbance at 290 m ($A_{290}$).D. morbifera extract inhibited XOD activity at $250{\mu}g/ml$, however the extracts from R. coreanus has inhibited XOD activity at $25{\mu}g/ml$. The major compound of R. coreanus, ellagic acid significantly increased the inhibition rate from $9{\mu}g/ml$ and showed a 71% suppression rate at $15{\mu}g/ml$. Finally, these results suggested a potential inhibitory activities of the extracts from D. morbifera and R. coreanus Miq, but further research is needed to validate to ensure their safe usage as drug.

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효소 촉매를 이용한 고산가 폐유지 유래 바이오디젤 합성 (Enzymatic Biodiesel Synthesis of Waste Oil Contained High Free Fatty Acid)

  • 전철환;임광묵;김재곤;황인하;나병기
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.1048-1056
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    • 2018
  • 비식용 원료인 Palm Acid Oil, 동물성 폐유지 등은 상대적으로 자유 지방산 함량이 높기 때문에 일반적인 염기 촉매를 이용한 전이에스테르화 반응에 적합하지 않다. 효소 촉매를 이용하면 염기 촉매에서 해결할 수 없는 몇 가지 문제를 해결할 수 있으며, 에너지 소비가 작고, 바이오디젤 부산물인 글리세롤 회수가 쉬우며, 자유 지방산 함량이 높은 트리글리세라이드에 대한 전이에스테르화 반응이 가능하다. 본 연구에서는 고정화 효소 촉매를 이용하여 1 ton/day 용량의 반응기에서 비식용 폐유지를 바이오디젤로 합성하였으며, 반응 공정의 변수를 최적화하였다.

복합막 제조를 위한 가교된 폴리비닐알코올 막의 특성 평가와 이를 이용한 투과증발 분리 (Characterization of Crosslinked Poly(vinyl alcohol) Membranes for the Preparation of Composite Membranes and Its Application to Pervaporation Separation)

  • 김연국;이정민;임지원;이영무
    • 멤브레인
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    • 제9권3호
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    • pp.157-162
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    • 1999
  • 본 실험실에서 개발된 sulfur-succinic acid의 가교제를 이용한 가교된 폴리비닐알코올 (poly(vinyl alcohol), PVA) 균일막은 15$0^{\circ}C$에서 반응이 일어나므로 복합막을 제조할 때 지지체의 가공구조을 파괴할 우려가 있어 반응온도를 10$0^{\circ}C$이하로 낮추고자 하였다. 이 때 촉매로서 염산이 사용되었고, 결과 막은 가교반응의 유무를 관찰하기 위하여 화학적.열적 분석을 행하였다. 이로부터 반응온도 10$0^{\circ}C$, 반응시간 90분, 촉매(염산) 농도 1.5%일 때 최적의 막을 제조할 수 있는 조건을 알 수 있었다. 또한 폴리설폰 한외여과 막 위에 coating하여 복합막을 제조하였으며 , 이의 분리특성을 조사하기 위하여 메틸터셔리부틸에테르/메탄올 혼합액에 대하여 조업온도 30, 40, 5$0^{\circ}C$에서 투과증발실험을 수행하였다. 실혐 결과 공급액의 온도 5$0^{\circ}C$에서 5.09g/$m^2$hr의 투과도와 3$0^{\circ}C$에서 1622의 선택도를 얻었다.

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Alkali-Metal Ion Catalysis in Alkaline Ethanolysis of 2-Pyridyl Benzoate and Benzyl 2-Pyridyl Carbonate: Effect of Modification of Nonleaving Group from Benzoyl to Benzyloxycarbonyl

  • Um, Ik-Hwan;Kang, Ji-Sun;Kim, Chae-Won;Lee, Jae-In
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권2호
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    • pp.519-523
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    • 2012
  • A kinetic study is reported on nucleophilic displacement reactions of benzyl 2-pyridyl carbonate 6 with alkalimetal ethoxides, EtOM (M = Li, Na, and K), in anhydrous ethanol at $25.0{\pm}0.1^{\circ}C$. The plots of pseudo-firstorder rate constant $k_{obsd}$ vs. [EtOM] curve upward, a typical phenomenon reported previously for alkaline ethanolysis of esters in which alkali-metal ions behave as a Lewis-acid catalyst. The kobsd value for the reaction of 6 with a fixed EtOK concentration decreases rapidly upon addition of 18-crown-6-ether (18C6), a complexing agent for $K^+$ ion up to [18C6]/[EtOK] = 1.0 and then remains constant thereafter, indicating that the catalytic effect exerted by K+ ion disappears in the presence of excess 18C6. The reactivity of EtOM towards 6 increases in the order $EtO^-$ < EtOLi < EtONa < EtOK, which is contrasting to the reactivity order reported for the corresponding reactions of 2-pyridyl benzoate 4, i.e., $EtO^-$ < EtOK < EtONa < EtOLi. Besides, 6 is 1.7 and 3.5 times more reactive than 4 towards dissociated $EtO^-$ and ion-paired EtOK, respectively. The reactivity difference and the contrasting metal-ion selectivity are discussed in terms of electronic effects and transition-state structures.