발사체의 상단, 궤도선, 우주비행선 등의 추진기관은 불가피하게 무중력 환경에서 작동해야 한다. 이러한 비행체들이 겪는 비행 환경은 일반적인 중력장과 다르기 때문에 이에 대한 많은 연구들이 진행되어 왔다. 무중력 상태에서의 유체의 거동은 부착력, 응집력, 표면장력 등의 비중이 커지기 때문에 중력이 있는 상태에서와 다르게 나타난다. 본 논문에서는 무중력 환경에서 유체의 거동 특성에 대하여 알아보고 이런 유체의 거동 특성이 액체추진기관에 미치는 영향과 문제점에 대해 기술한다. 또한 이 문제점을 해결하기 위해 어떤 연구들이 진행되고 있는지 알아본다.
A series of thermotropic Polyurethanes mesogenic unit were synthesized by polyaddition of a para-type diisocyanate such as 2,5-tolylene diisocyanate(2,5-TDI) with 4-4'-bis($\omega$-hydroxyalkoxy) biphenls(BPm: $HOCmH_{2m}OC_{6}H_{4}OC_{m}H_{2m}OH$ : m is the carbon number of the hydroxyalkoxy group) in DMF. Intrinsic viscosities of the polymers were in the range of 0.41~0.99dL/g DSC thermograms for these polymers exhibited two endothermic peaks corresponding to phase transitions of melting and isotropization. For examplem polyurethane 2,5-TDI/BPll with [η]=0.99 prepared from 2.5-TDI and 4,4'-bis[11-hydroxyundecaoxy biphenyl(BP11) a liquid crystalline phase from 156 to 173$^{\circ}C$. The thermotropic properites of liquid crystalline polyurethanes have been investigated by wide-angle X-ray scatter(WAXS), infrared (IR) spectroscopy, and differential scanning calorimetry (DSC). The mesomorphic behavior of the polyurethanes was concluded to be greatly dependent on the intermolecular hydrogen bonds through the urethane.
Ornidazole, C7H10ClN3O3, crystallizes in the triclinic, space group P1^, with a=13.605(2), b=14.054(1), c=8.913(5) Å, α=71.59(2), β=78.73(2), γ=64.86(1)°, μ=3.26 cm-1, Dc=1.499 g/cm3, Dm=1.497g/cm3, F(000)=684, and z=6. Intensities for 2693 unique reflections were measured on a CAD4 diffractometer with graphite-monochromated Mo-Kα radiation. The structure was solved by direct method and refined by block-diagonal least squares to a final R of 0.081 (Rw=0.047) for 1952 reflections with Fo>3σ (Fo). The asymmetric unit contains three independent molecules of the title compound. The bond lengths and bond angles are comparable with the values found in the other nitro-substituted compounds. The nitro groups are rotated (6.9°, 6.6°, 2.6° for the three independent molecule, respectively) about the C-N axes from the imidazole planes. The crystal structures are linked by two intermolecular hydrogen bonds of O-H---N type and one intermolecular hydrogen bond of O-H---O type.
The Grignard reactions of bis(chloromethyl)dimethylsilane (1) with trimethylchlorosilane (2) in THF give both the intermolecular C-Si coupling and intramolecular C-C coupling products. At beginning stage, 1 reacts with Mg to give the mono-Grignard reagent ClCH2Me2SiCH2MgCl (1) which undergoes the C-Si coupling reaction to give MC2Si(CH2SiMe3)2 3, or C-C coupling to a mixture of formula Me3SiCH2(SiMe2CH2CH2)nR1 (n = 1, 2, 3, ..; 4a, R1I = H: 4b, R1 = SiMe3). In the reaction, two reaction pathways are involved: a) Ⅰ reacts with 2 to give Me3SiCH2SiMe2CH2Cl 6 which further reacts with Mg to afford a Me2SiCH2Mel-SiCH2MgCl (Ⅱ) or b) I cyclizes intramolecularly to a silacyclopropane intermediate A, which undergoes a ring-opening polymerization by the nucleophilic attack of the intermediates I or Ⅱ, followed by the termination reaction with H2O and 2, to give 4a and 4b, respectively. As the mole ratio of 2/1 increased from 2 to 16 folds, the formation of product 3 increased from 16% to 47% while the formation of polymeric products 4 was reduced from 60% to 40%. The intermolecular C-Si coupling reaction of the pathway a becomes more favorable than the intramolecular C-C coupling reaction of the pathways b at the higher mole ratio of 2/1.
An interesting recent application of intermolecular NOE experiment is the saturation transfer difference NMR(STD-NMR) method that is useful in screening compound libraries to identify bio-active ligands. This technique also identifies the group epitopes of the bound ligand in a reversibly forming protein-ligand complex. We present here a complete relaxation and conformational exchange matrix (CORCEMA) theory (Moseley et al., J. Magn. Reson. B, 108, 243-261 (1995)) applicable for the STD-NMR experiment. Using some ideal model systems we have analyzed the factors that influence the STD intensity changes in the ligand proton NMR spectrum when the resonances from some protons on the receptor protein are saturated. These factors will be discussed and some examples of its application in some model systems will be presented. This CORCEMA theory for STD-NMR and the associated algorithm are useful in a quantitative interpretation of the STD-NMR effects, and are likely to be useful in structure-based drug design efforts. They are also useful in a quantitative characterization of protein-protein (or protein-nucleic acid) contact surfaces from an intermolecular cross-saturation NMR experiment.
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.
네 종류의 폴리아믹산(PPA)은 서로 다른 구조의 디아민들인 3,3'-diaminodiphenyl sulfone(3,3'-$DDSO_2$), 4,4'-diarrinodiphenyl sulfone(4,4'-$DDSO_2$), 4,4'-methylene dianiline(4,4'-MDA) 및 4,4'-oxydianiline(4,4'-ODA)와 디안하이드라이드인 3,3', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride (BTDA)를 용매인 DMAc를 이용하여 합성되었다. 이들의 폴리아믹산(PAA)을 이용하여 poly[2,2-(m-phenylene)-5,5'-bibenzimidazole](PBI)와 용액 블렌딩하여 Blend-I, II, III, 그리고 IV로 칭하였으며, 이에 대한 시료를 필름이나 분말로 제조한 PBI/PAA 시스템을 예상된 $T_g$보다 높은 온도에서 열경화시켜 PBI/PI 블렌드로 전환시킨후 PI 합성시 사용된 디아민의 분자구조 변화에 따른 블렌드의 상용성과 그 상호작용의 상대적인 세기를 살폈다. 이로부터 본 연구에서 이용된 네 개의 블렌드들은 상용성을 보였으며, 이들 상용성을 가져다주는 상호작용의 세기는 Blend-III와 Blend-IV가 Blend-I와 Blend-II보다 큼을 보였다. 이와 같이 블렌드에 사용된 PI의 구조변화에 따라 상호작용이 다른 것은 PI합성시에 사용된 디아민의 구조에서 페닐링 사이에 존재하는 linkage인 O나 $CH_2$보다는 $SO_2$가 존재할 때 블렌드를 이루는 두 고분자사이의 상호작용인 수소결합력을 약화시키는 spacer로 작용하였다고 판단된다.
본 연구에서는 저온경화 공정으로 합성한 다양한 폴리이미드의 물성 변화를 이해하기 위하여 4,4'-oxydianiline (ODA) 단일 다이아민(diamine)에 여러 가지 주쇄(backbone)를 가지는 산무수물(dianhydride)들을 [4,4'-oxydiphthalicanhydride (ODPA), 4,4-hexafluoroisopropylidenediphthalic dianhydride (6FDA), 3,3', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA)]사용하였다. 폴리아믹산(poly(amic acid); PAA)의 합성 후, 저온경화 촉매인 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane (DABCO)를 여러 wt%로 첨가하여 폴리이미드 박막을 제작하고 촉매를 넣지 않은 박막과 FT-IR, UV-Vis 투과도, DSC/TGA, WAXD 분석을 통해 그 특성 변화를 비교 분석하였다. 촉매를 이용한 폴리이미드의 저온경화 시 산무수물의 종류에 따라 광학특성 및 열특성 변화량의 차이가 나타났고, 이는 촉매에 의한 mean intermolecular distance의 감소량이 산무수물의 주쇄구조에 따라 다르기 때문으로 확인되었다. 1 wt%의 촉매를 사용 시 광학특성 증가는 최대가 되고 열특성 저하는 최소가 됨을 확인하였다. 이러한 실험결과를 통해 촉매를 이용한 저온경화 폴리이미드 박막의 특성변화는 그 화학구조와 밀접한 관련이 있음을 확인할 수 있다.
Ultrasonic velocities (u) for binary mixtures of propylene carbonate (PC) (1) with benzene and substituted benzenes (2) viz. benzene, ethylbenzene, o-xylene and p-xylene have been measured at 288.15-308.15 K over the entire range of composition. The experimental values of ultrasonic velocities (u) have been utilized to calculate isentropic compressibility ($K_s$), intermolecular free length ($L_f$), acoustic impedance (Z).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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