Second-order rate constants (kN) have been measured for Michael-type addition reactions of a series of alicyclic secondary amines to 1-phenyl-2-propyn-1-one (2) in MeCN at 25.0 ${\pm}$ 0.1 ${^{\circ}C}$. All the amines studied are less reactive in MeCN than in $H_2O$ although they are more basic in the aprotic solvent by 7-9 p$K_a$ units. The Bronsted-type plot is linear with $\beta_{nuc}$ = 0.40, which is slightly larger than that reported previously for the corresponding reactions in $H_2O$ ($\beta_{nuc}$ = 0.27). Product analysis has shown that only E-isomer is produced. Kinetic isotope effect is absent for the reactions of 2 with morpholine and deuterated morpholine (i.e., $k^H/k^D$ = 1.0). Thus, the reaction has been concluded to proceed through a stepwise mechanism, in which proton transfer occurs after the rate-determining step. The reaction has been suggested to proceed through a tighter transition state in MeCN than in H2O on the basis of the larger $\beta_{nuc}$ in the aprotic solvent. The nature of the transition state has been proposed to be responsible for the decreased reactivity in the aprotic solvent.
Solvolyses of phenyl chloroformate in water, D2O, CH3OD, 50% D2O-CH3OD, and in aqueous binary mixtures of acetone, ethanol and methanol are investigated at 25.0 ℃. Product selectivities are reported at 25 ℃ for a wide range of ethanol-water and methanol-water solvent compositions. The Grunwald-Winstein plots of first-order rate constants for phenyl chloroformate with YCl (based on 2-adamantyl chloride) show marked dispersions into three separate lines for the three aqueous mixtures with a small m value (m< 0.2) and a rate maximum for aqueous alcohol solvents. Third-order rate constants, kww, kaw, kwa and kaa were calculated from the observed kww and kaa values together with kaw and kwa calculated from the intercept and slope of the plot of 1/S vs. [alcohol]/[water]. The calculated rate constants, kcalc and mol % of ester agree satisfactorily with those of the observed rate constants, kobs and mol % of ester, supporting the stoichiometric solvation effect analysis. The kinetic solvent isotope effects determined in water and methanol are consistent with the proposed mechanism of the general base catalyzed and/or carbonyl addition for phenyl chloroformate solvolyses based on mass law and stoichiometric solvation effect studies.
Rate constants at various temperatures and activation parameters are reported for solvolyses of acyl chlorides (RCOCl), with R = Me, Et, i-Pr, t-Bu, cyclopentylmethyl, benzyl, thiophenylmethyl, 2-phenylethyl, diphenylmethyl, and phenylthiomethyl in 100% ethanol, 100% 2,2,2-trifluoroethanol (TFE), 80% v/v ethanol/ water and 97% w/w TFE/water. Additional rate constants for solvolyses with R = Me, t-Bu, and $PhCH_2$ are reported for TFE/water and TFE/ethanol mixtures, and for solvolyses with R = t-Bu, and PhCH2 are reported for 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropan-2-ol/water mixtures, as well as selected kinetic solvent isotope effects (MeOH/MeOD and TFE). Taft plots show that electron withdrawing groups (EWG) decrease reactivity significantly in TFE, but increase reactivity slightly in ethanol. Correlation of solvent effects using the extended Grunwald-Winstein (GW) equation shows an increasing sensitivity to solvent nucleophilicity for EWG. The effect of solvent stoichiometry in assumed third order reactions is evaluated for TFE/ethanol mixtures, which do not fit well in GW plots for R = Me, and t-Bu, and it is proposed that one molecule of TFE may have a specific role as electrophile; in contrast, reactions of substrates containing an EWG can be explained by third order reactions in which one molecule of solvent (ethanol or TFE) acts as a nucleophile, and a molecule of ethanol acts as a general base catalyst. Isokinetic relationships are also investigated.
Solvolyses of methanesulfonyl chloride in water, $D^2O$, $CH^3OD$, and in aqueous binary mixtures of acetone, eth-anol and methanol are investigated at 25, 35 and $45^{\circ}C.$ The Grunwald-Winstein plot of first-order rate con-stants for the solvolytic react ion of methanesulfonyl chloride with YCl (based on 2-adamantyl chloride) shows marked dispersions into three separate lines for three aqueous mixtures with a small m value (m < 0.30), and shows a rate maximum for aqueous alcoholic solvents. Stoichiometric third-order rate constants, kww and kaa were calculated from the observed first-order rate constants and (kaw + kwa) was calculated from the kww and kaa values. The kinetic solvent isotope effects determined in water and methanol are consistent with the proposed mechanism of the general base catalyzed and/or SAN/SN2 reaction mechanism for methanesulfonyl chloride solvolyses based on mass law and stoichiometric solvation effect studies.
Solvolyses of para-substituted phenyl chloroformates in water, $D_2O,\;CH_3OD$, 50% $D_2O-CH_3OD$, and in aqueous binary mixtures of acetone, ethanol, methanol are investigated at 25.0 ℃. Product selectivities are reported for a wide range of ethanol-water and methanol-water solvent compositions. These data are interpreted using the Grunwald-Winstein relationship, Hammett equation, and quantum mechanical model. Grunwald-Winstein plots of the first-order rate constants for phenyl chloroformates with $Y_{Cl}$ (based on 1-adamantyl chloride) show marked dispersions into three separate curves for the three aqueous mixtures with a small m value and a rate maximum for aqueous alcohol solvents. To account for these results, third-order rate constants, $k_{ww},\;k_{aw},\;k_{wa}$, and $k_{aa}$ were calculated from the observed $k_{ww}\;and\;k_{aa}$ values together with $k_{aw}\;and\;k_{wa}$ calculated from the computer fit. The kinetic solvent isotope effects determined in water and methanol are consistent with the proposed mechanism of the general base catalyzed carbonyl addition-elimination for para-substituted phenyl chloroformates solvolyses based on mass law and stoichiometric salvation effect studies. This study has shown that the quantum mechanical model predicts transition state variation correctly for $S_N2\;like\;S_AN$ reaction mechanism of para-substituted phenyl chloroformates.
Ryu, Zoon-Ha;Ju, Chang-Suk;Sung, Dae-Dong;Sung, Nak-Chang;Bentley, T. William
Bulletin of the Korean Chemical Society
/
제23권1호
/
pp.123-131
/
2002
Solvolyses rate constant of 1- and 2- naphthoyl chlorides (1 and 2) are reported for aqueous binary mixtures with methanol, ethanol, fluorinated alcohol, acetonitrile and dioxane. Kinetic solvent isotope effects (KISE) in methanol and product selectivities (S) of 2-naphthoyl chloride (2) in alcohol-water are also reported. Dispersions in Grunwald-Winstein correlations $(r{\leq}0.901)$ are discussed by multiple regression analysis incorporating ionizing power $(Y_{Cl})$ scale and rate-rate profiles. Major causes for these phenomena are investigated as an aromatic ring solvation effects, in conjunction with weakly nucleophilic solvation effects ($S_N2$ character), for solvolyses of 1 and for solvolyses of 2, as dual reaction channels, described as $S_N1$-$S_N2$ and $S_AN$-$S_N2$ processes. Distinct border lines between the two pathways are derived from solvolyses rates of 2 in 18 solvent using the results of $log(k/k_o)=mY_{Cl}+lN_T+hI$ plot with values of 1.13 for m, 0.37 for l and 0.15 for h value in 5 aqueous fluorinated alcohol mixtures. Using rate-product correlation, the validity of a third order model based on a general base catalyzed by solvent and contribution from these rate constants, $k_{aa},\;k_{aw}$ and $k_{aw}$, are investigated for $S_AN$-$S_N2$ solvolyses of 2 favored in more rich alcohol media and gradual addition of water to alcohol solvent shows a great shift away from stoichiometric solvation to predominantly medium effects. Rate-rate correlation between solvolyses of 2 and trimethyl acetylchloride (5) with alkyl group in the 29 aqueous solvent mixtures shows appreciable linearity (slope = 0.84, r = 0.987), caused by the same pathway ($S_N1$-$S_N2$ process), even if this correlation coincides with appreciable dispersion (different solvation effect).
Kinetic investigations on the oxidation of pyrazine and four 2-substituted pyrazines viz., 2-methylpyrazine, 2-ethylpyrazine, 2-methoxypyrazine and 2-aminopyrazine by bromamine-B (BAB) to the respective N-oxides have been studied in HCl$O_4$ medium at 303 K. The reactions show identical kinetics being first-order each in $[BAB]_o\;and\;[pyrazine]_o$, and a fractional- order dependence on $[H^+]$. Effect of ionic strength of the medium and addition of benzenesulfonamide or halide ions showed no significant effect on the reaction rate. The dielectric effect is positive. The solvent isotope effect was studied using $D_2$O. The reaction has been studied at different temperatures and activation parameters for the composite reaction have been evaluated from the Arrhenius plots. The reaction showed 1:1 stoichiometry and the oxidation products of pyrazines were characterized as their respective N-oxides. Under comparable experimental conditions, the oxidation rate of pyrazines increased in the order: 2-aminopyrazine > 2-methoxypyrazine > 2-ethylpyrazine > 2-methylpyrazine > pyrazine. The rates correlate with the Hammett $\sigma$ relationship and the reaction constant $\rho$ was found to be -0.8, indicating that electron donating centres enhance the rate of reaction. An isokinetic temperature of $\beta$ = 333 K, indicated that the reaction was enthalpy controlled. A mechanism consistent with the experimental results has been proposed in which the rate determining step is the formation of an intermediate complex between the substrate and the diprotonated species of the oxidant. The related rate law in consistent with observed results has been deduced.
Cetrizine dihydrochloride (CTZH) is widely used as an anti-allergic drug. Sodium N-bromo-p-toluenesulfonamide or bromamine-T (BAT) is the bromine analogue of chloramine-T (CAT) and is found to be a better oxidizing agent than CAT. In the present research, the kinetics of oxidation of CTZH with BAT in acid and alkaline media was studied at 313 K. The experimental rate laws obtained are: -d[BAT]/dt=$k[BAT][CTZH]^{0.80}[H^+]^{-0.48}$ in acid medium and -d[BAT]/dt=$k[BAT][CTZH]^{0.48}[OH^-]^{0.52}[PTS]^{-0.40}$ in alkaline medium where PTS is p-toluenesulfonamide. Activation parameters and reaction constants were evaluated. The solvent isotope effect was studied using $D_2O$. The dielectric effect is positive. The stoichiometry of the reaction was found to be 1:1 and the oxidation products were identified as 4-chlorobenzophenone and (2-piperazin-1-yl-ethoxy)-acetic acid in both media. The rate of oxidation of CTZH is faster in acid medium. Suitable mechanisms and related rate laws have been worked out.
합성된 hexanoylthiocholine을 기질로 하여 butyrylcholinesterase와의 반응을 연구하였다. 기질의 농도 변화에 따른 초기반응속도 관찰을 통해 아실기의 탄소수가 증가함에 따라 반응성은 감소하나 $K_{m}$ 값은 0.140(mM)으로 더 강한 ES 복합체를 형성함을 알 수 있었다. Hexanoylthio-choline의 촉매화된 acetylcholinesterase 가수분해에 대한 pH-V/K profile에서 p $K_{a}$ 값 4.974$\pm$0.02을 얻었다. 이는 최근 문헌의 보고와 상통하는 것으로 p $K_{a}$ =6.2~6.4를 갖는 잔류물의 기본형에 활성이 의존하는 것으로부터 하나의 잔류물 또는 p $K_{a}$ =4.7~5.0을 갖는 잔류물들의 촉매작용으로 계통적인 자리밀림을 보여준다. 이는 촉매화된 BChE의 활성영역 esteratic site 주변에 긴 사슬 아실기의 가수분해에 관여하는 새로운 활성영역이 존재함을 밝히는 증거이다. 분자 조형은 기질의 아실기의 탄소수에 따라 acetylcholinesterase에 의해 표현되어지는 반응과정의 변화의 합리성을 제공한다. 본 연구에서는 한국과학기술원 도핑컨트롤센터와 연계하여 acetylcholinesterase와 기질인 acylthiocholine과의 입체적으로 둘러싸인 acyl-binding site를 분자 조형하고자 노력 중에 있다.
The kinetic and chemical mechanisms of AChE-catalyzed hydrolysis of short-chain thiocholine esters are relatively well documented. Up to propanoylthiocholine (PrTCh) the chemical mechanism is general acid-base catalysis by the active site catalytic triad. The chemical mechanism for the enzyme-catalyzed butyrylthiocholine(BuTCh) hydrolysis shifts to a parallel mechanism in which general base catalysis by E199 of direct water attack to the carbonyl carbon of the substrate. [Selwood, T., et al. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 10477- 10482] The long chain thiocholine esters such as hexanoylthiocholine (HexTCh), heptanoylthiocholine (HepTCh), and octanoylthiocholine (OcTCh) are hydrolyzed by electric eel acetylcholinesterase (AChE). The kinetic parameters are determined to show that these compounds have a lower Michaelis constant than BuTCh and the pH-rate profile showed that the mechanism is similar to that of BuTCh hydrolysis. The solvent isotope effect and proton inventory of AChE-catalyzed hydrolysis of HexTCh showed that one proton transfer is involved in the transition state of the acylation stage. The relationship between the dipole moment and the Michaelis constant of the long chain thiocholine esters showed that the dipole moment is the most important factor for the binding of a substrate to the enzyme active site.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.