• 한국분말재료학회지
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• 제27권6호
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• pp.477-483
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• 2020

Metal-organic frameworks (MOFs) are of significant interest because of their high porosity, which facilitates their utilization in gas storage and catalysis. To enhance their current properties in these applications, it is necessary to elucidate the interactions between molecules in a confined environment that differ from those in bulk conditions. Herein, we study the confined molecular interaction by investigating the solvent-dependent photophysical properties of two different-sized molecules inside MOF-5. Ruthenium tris-bipyridine (Rubpy) and coumarin 153 (C153) are encapsulated in MOF-5. Rubpy with MOF-5 (Rubpy@MOF) is prepared by building MOF-5 around it, resulting in limited space for solvent molecules in the pores. The smaller C153 is encapsulated in the preformed MOF-5 (C153@MOF) by simply soaking the MOF in a concentrated C153 solution. C153@MOF permits more space for solvent molecules in the pore. Their characteristic absorption and emission spectra are examined to elucidate the confined molecular interactions. Rubpy@MOF and C153@MOF exhibit different spectral shifts compared to the guest molecules under bulk conditions. This discrepancy is attributed to the different micro-environments inside the pores, derived from confined host-guest interactions in the interplay of solvent molecules.

• 공업화학
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• 제32권5호
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• pp.504-508
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• 2021

본 연구에서는 게스트 분자(guest molecule)의 특성이 고분자/베타-사이클로덱스트린(beta-cyclodextrin) 포접화합물(inclusion compound)로 이루어진 고분자 필름의 구조 및 물성에 미치는 영향에 대해서 고찰하고자 한다. 본 연구에서 사용된 게스트 분자는 미백 효과를 지니는 것으로 알려진 3가지로 하이드로퀴논(hydroquinone, HQ), 알부틴(arbutin, AB), 그리고 트랜액사믹 애시드(tranexamic acid, TA)이다. 먼저, 베타-사이클로덱스트린과 게스트 분자 간의 포접화합물의 성공적인 형성과 이를 포함하는 고분자 필름의 제조여부를 라만(Raman) 분광학으로 확인하였다. 포접화합물을 포함하는 고분자 필름의 구조 및 물성은 엑스선 회절법(X-ray diffraction)과 주사열용량법 및 열중량추적법 같은 열분석법으로 고찰하였다. 그 결과, 트랜액사믹 애시드의 영향이 다른 분자의 영향과 비교하여 상당히 상이하였음을 관찰할 수 있었다. 이러한 경향은 간단한 분자 시뮬레이션 기법으로 재검증하였다. 본 연구는 포접화합물을 형성하는 게스트 분자들의 상이한 영향에 대한 체계적인 접근을 통한 실험적 검증의 사례로 향후 관련 연구에 중요한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• Journal of Photoscience
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• 제11권1호
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• pp.7-9
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• 2004

The synthesized macrocycle L was found to be a smart fluorescent receptor which distinguishable efficiently from various neutral molecules with the functional groups such as the electron donating (X =$CH_3$, N($CH_3$)$_2$ and O$CH_3$) and electron withdrawing groups (X =F and Cl), respectively. In the case of guest molecules containing electron donating groups, the fluorescence of macrocycle L was enhanced in the presence of the guest molecules. On the contrary, in the case of guest molecules containing electron withdrawing groups, it was almost quenched in the presence of those.

• 분석과학
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• 제16권4호
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• pp.333-338
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• 2003

Inclusion selectivity of a three-dimensional piperazine-ligated cyanocadmate host complex, $[Cd_x(CN)_{2x}\{HN(CH_2CH_2)_2NH\}_y]{\cdot}zG$, has been investigated for benzene (B), toluene (T), ethylbenzene (E), o- (O), m- (M), and p-xylene (P) isomers as the aromatic guest molecules. From the binary, ternary and quarternary guest mixtures of E and xylene isomer (X), the order of inclusion selectivity in the host complex is O>E>P>M. From the binary to quinary BTX mixtures, the order of preference in the complex is seen to be B>T>O${\gg}$P>M.

• 분석과학
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• 제17권3호
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• pp.282-288
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• 2004

Inclusion selectivities of the cyanocadmate host complexes with ammonium oniums, $[Cd_x(CN)_{2x}][onium{\cdot}zG]$ (onium = $NMe_3Et^+$, $NMeEt{_3}^+$ and $NEt{_4}^+$, G = guest), have been investigated for $C_6H_6$ (B), PhMe (T), PhEt (E), ortho (O), meta (M), and para (P) isomers of $C_6H_4Me_2$ as the aromatic guest molecules. From the binary, ternary, quaternary and quinary mixed guests of B, T, E, O, M and P, the order of preference in the $NMe_3Et+$-host is $B{\gg}$T>P${\fallingdotseq}O{\fallingdotseq}M$ and E>O${\gg}P{\fallingdotseq}M$; in the $NMeEt{_3}^+$-host is T>B>P${\gg}O{\fallingdotseq}M$ and E>P${\gg}$M>O; in the $NEt{_4}^+$-host is $B{\gg}T{\fallingdotseq}O{\fallingdotseq}M{\fallingdotseq}P$. However, the $NEt{_4}^+$-host complexes of E, O, M and P mixed-guests were not obtained. These inclusion selectivities were compared to our previous results of the $NMe{_4}^+$-host; T>B>P${\gg}$M>O and E>P${\gg}$M>O.

• 공업화학
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• 제29권5호
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• pp.519-523
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• 2018

사이클로덱스트린(cyclodextrin)은 환형다당류(cyclic oligosaccharide) 분자들의 일종으로서, 독성을 거의 지니지 않으며, 다른 분자를 포획할 수 있는 기능을 갖고 있다. 따라서, 이 분자들은 유해물질이나 유독가스를 제거하는데 활용되어 왔다. 본 연구에서는, 이 분자들이 다른 분자를 포획하여 host-guest 화합물을 형성할 수 있다는 점에 착안하여, 이 화합물의 생성 시에 수반되는 전기화학적 변화를 감지하는 방법론을 탐구하고자 한다. 먼저, host-guest 화합물의 형성은 자외선 분광기를 통해서 고찰한다. 사이클로덱스트린의 농도를 바꿔가면서 화합물의 형성을 모니터링한다. 그리고, 실질적인 검출은 금전극에 표면 처리 과정을 거쳐 사이클로덱스트린 분자를 도입하고, 이 전극에 모델분자인 메틸파라벤(methyl paraben)을 도입하여 전기화학적 변화를 감지하는 방식으로 도모하였다. 그 결과, host-guest 화합물 형성 시에 전하의 전이가 일어나고, 이를 전기화학적 측정 방식으로도 검출할 수 있다는 가능성을 실험적으로 보여주었다. 이는 무독성 분자인 사이클로덱스트린의 활용도를 넓힐 수 있는 의미있는 결과로 기대된다.

• 한국음향학회지
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• 제31권2호
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• pp.100-106
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• 2012

The aim of this work was to reveal the effect of butanoic acid in its dissociated form and undissociated form as a guest molecule on the kinetic parameters in an inclusion reaction with ${\beta}$-cyclodextrin (${\beta}$-CD). Ultrasonic absorption measurements in the frequency range from 0.2 to 45 MHz were carried out for ${\beta}$-CD solutions with butanoic acid at $25^{\circ}C$ by ultrasonic relaxation method. The rate and the equilibrium constants were obtained from the guest concentration dependence of the relaxation frequency, and the standard volume change of the complexation reaction were obtained from the maximum absorption per wavelength. A single relaxational absorption was observed, and the cause of the relaxation was attributed to a perturbation of the chemical equilibrium associated with a complexation reaction between ${\beta}$-CD and butanoic acid. These results were compared with those in solutions containing both ${\beta}$-CD and different guest molecules. It was found that the hydrophobicity of guest molecules played an important role in the formation of the inclusion complex and also that the charge on the carboxylic group had a considerable effect on the kinetic characteristics of the complexation reaction.

• 한국염색가공학회지
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• 제19권2호
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• pp.32-35
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• 2007

Cyclodextrin is a cyclic oligosaccharid material which shows an ability to incorporate organic guest molecules inside their cavity area. Thus, this ${\beta}-cyclodextrin$ treatment on fiber substrates may provide the changed surface characteristics of the substrates such as solubility, chemical reactivity and spectral property. In this context, the aim of this present work is to make a bridge connection using hetero-bi-functional reactive dye between fiber substrates and ${\beta}-cyclodextrin$. In addition, the corresponding Berberine inclusion behaviors into the inner cavity of ${\beta}-cyclodextrin$ was examined. The %exhaustion of Berberine inclusion as a guest molecule within the ${\beta}-cyclodextrin$ was measured using UV-Vis spectrophotometer. The findings showed that the %exhaustion of Berberine inclusion increased with increasing the prepared dye bridge compound and ${\beta}-cyclodextrin$ host material.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권5호
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• pp.487-492
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• 2007

본 연구에서는 $G_2$[naphthalene disulfonate] 숙주 분자(host molecule)의 선택적 내포현상을 이용하여 구조적 이성질체인 1,2-dibromobenzene과 1,3-dibromobenzene을 분리하였다. 혼합 이성질체 용액에서 $X_{1,3-DBB}=0.3$ 이상 일 때, 숙주 분자는 1,3-dibromobenzene 손님 분자(guest molecule)에 대해 내포 선택도가 높았으나, $X_{1,3-DBB}=0.2$ 이하의 용액에서는 1,2-dibromobenzene 손님 분자에 대한 내포 선택도가 높았다. 이것은 용액의 조성에 따라 특정 이성질체가 숙주 분자 구조의 주형 역할을 하여 해당 분자에 대한 손님 분자로서의 내포 선택도를 결정하기 때문이다. 이러한 숙주 분자 구조에 대한 손님 분자의 주형 역할은 순수 이성질체 용액 및 혼합 이성질체 용액에서 생성된 내포 화합물의 X-ray 회절 분석 결과로부터 확인할 수 있었다. 한편, 열시차분석(DSC)에서 (1,3-dibromobenzene)-내포 화합물이(1,2-dibromobenzene)-내포 화합물 보다 안정하여 손님 분자를 숙주 분자로부터 유리시키는 더 많은 에너지를 요구하였다. 이러한 열적 안정성은 $G_2$[naphthalene disulfonate] 숙주 분자가 더 넓은 농도 범위에서 1,3- dibromobenzene에 대해 선택도를 갖는 것과 부합하는 결과이다. 본 연구에서는 숙주 분자의 선택도와 내포 화합물의 열적 안정성과의 관련성을 도출해 냈으며, 열적 안정도 평가가 숙주분자의 선택적 내포 현상을 예측할 수 있는 수단으로 적용될 가능성을 확인할 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제17권10호
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• pp.919-924
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• 1996

Crystal structure of two inclusion compounds Cd(pn)Ni(CN)4·0.25G (G=toluene and p-xylene, pn=1,2-diaminopropane) have been determined from single-crystal X-ray diffraction data; toluene clathrate: monoclinic P21/n, a=13.838(6), b=26.893(5), c= 7.543(5) Å, γ=90.92(3)°, Z=4, R=0.0616; p-xylene clathrate: monoclinic P21/n, a=13.895(2), b=26.900(3), c=7.613(1) Å, γ=91.06(1)°, Z=4, R=0.0486. The host structures determined for toluene- and pxylene-guest clathrates are substantially identical to the U-type structures observed for the straight chain aliphatic-guest clathrates. However, the alternating arrangement of occupied channels with the guest molecules and vacant channels appears in the host structure. The non-centrosymmetric toluene molecules are distributed about the inversion center to give an image like p-xylene molecule. The guests, toluene and p-xylene, prefer the U-type channel, favoring the interaction between the π-electrons of the aromatic ring and the pn-amino groups to hold the aromatic ring vertical to the cyanometallate meshes.