• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2014.03a
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• pp.347-358
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• 2014

본 논문에서는 양자 역학적 분자 동역학(Quantum Mechanical/Molecular Mechanical-Molecular Dynamics, QM/MM-MD)을 통해 수용액에 녹아 있는 Potassium Thiocyanate의 dynamics를 연구했다. Umbrella sampling technique을 활용하여 association/dissociation에 해당하는 Free energy surface를 구했다. 두 개의 Free energy minimum이 녹아 있는 두 이온의 center of mass 사이의 거리가 $4{\AA}$일 때와 $5{\sim}6{\AA}$ 부근일 때 나타났으며 $4{\AA}$일 때 더 안정 했다. 본 논문에서는 $4{\AA}$일 때를 Contact Ion Pair(CIP) $6{\AA}$일 때를 Dissociation Ion Pair(DlP)라고 칭했다. 이 minimum들이 무엇인 지를 밝혀 내기 위해 추가 연구를 수행하였다. Free energy 상에서 가장 안정 할 때(CIP) solute인 Potassium thiocyanate의 구조를 살펴 봤더니 Potassium ion은 Thiocyanate ion의 Sulfur보다 Nitrogen side를 선호하였다. 그 원인을 알아보기 위해 salvation shell의 구조를 Radial distribution function을 통해 살펴 봤더니 물 분자가 Nitrogen보다 Sulfur와 더 강한 상호작용을 하고 있었다. 그로 인해 Potassium ion이 Nitrogen을 선호한단 결과가 나온 것이다. 한편, 두 번째 minimum은 물 분자가 Potassium 이온과 Thiocyanate 이온 사이에 flexible하게 bridging을 하는 구조였다. 또한 단순 양자 계산을 통해서도 비슷한 구조를 얻을 수 있었다. 그러나 QM 계산은 0K에서 수행하는 것이기 때문에 엔트로피 효과가 없는 계산이지만 본 연구는 온도 300K로 실제 용매와 가깝게 수행함으로써 고정되어 있는 구조가 아니라 엔트로피와 엔탈피가 균형적으로 존재하는 실제 용액 속에서의 구조를 처음으로 보여주는 것이다.

• YAKHAK HOEJI
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• v.13 no.1
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• pp.38-42
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• 1969

Chloropentammine chromium(III) chloride를 출발물질로 하여 여러가지의 thiocyanatoammine계 착화합물을 합성하는 실험에 있어서 그 수득량이 예상보다 매우 적고 그 염의 모액이 농적자색이라는 점으로 보아 그 모액중에 어떠한 다른 착화합물이 다량 형성되어 있으리라고 추측하여 그 분리를 시도하였다든바 미려한 적자색의 결정을 얻었다. 그리고 분석에 의하여 이 물질이 potassium hexathiocyanatochromate(III) 임을 증명하였다. Cr$^{+++}$ 의 thiocyanate 착화합물형성에 관하여는 Niel Bjerrm$^{(8)}$에 의한 보고문이 있고 또 이들의 제법으로서는 Roesler$^{(9)}$들에 의하여 Potassium chromium alum에서부터 이 물질을 만드는 방법만이 보고되어 있을뿐이다. 따라서 Chloropentammine chromium(III) chloride에서 부터 이 물질을 만드는 이 새로운 방법이 이러한 화합물들의 제법으로서 앞으로 이용될 수 있는것으로 사료한다. 제조 방법: Chloropentammine chromium(III) chloride 3g을 KSCN 24g, 빙초산 24ml및 물 48ml의 혼합수용액에 현탁시킨 혼합물을 처음에는 잘 교반하면서 가온하고 다음 완전히 용해될때까지 끊인다. 냉각시킨 다음 생성된 증황색의 침반 Thiocyanatopentammine chromium(III) thiocyanate를 여과하고 여액 65ml에 KSCN 50g을 추가하여 완전용해시킨다. 이 용액을 방냉시키면 적자색의 미려한 결정이 석출되므로 이 결정을 여과하여 ethanol로 세척하고 진공 desiccator중에서 건조시켰다. 수득량 1.2~1.3g.