• 제목/요약/키워드: Protic solvent

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Effects of Ion and Protic Solvent on Nucleophilic Aromatic Substitution (SNAr) Reactions

  • Park, Sung-Woo;Lee, Sung-Yul
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권9호
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    • pp.2571-2574
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    • 2010
  • We investigate the mechanism of $S_NAr$ fluorination reactions under the influence of protic solvents and ions. We find that counterion or protic solvent alone retards the $S_NAr$ reactions, but together they may promote the reaction. In this mechanism, the protic solvent acts on the counterion as a Lewis base, and the nucleophile reacts as an ion pair. We also show that an anion (mesylate) may exhibit catalytic effects, suggesting the role of ionic liquids for accelerating the $S_NAr$ reactions.

Sn2/E2 Branching in Protic Solvents: A Mechanistic Study

  • Oh, Young-Ho;Im, Suk;Park, Sung-Woo;Lee, Sung-Yul;Chi, Dae-Yoon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권7호
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    • pp.1535-1538
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    • 2009
  • We present calculations for $S_N$2/E2 reactions in protic solvents (t-butyl alcohol, ethylene glycol). We focus on the role of the hydroxyl (-OH) groups in determining the $S_N$2/E2 rate constants. We predict that the ion pair E2 mechanism is more favorable than the naked ion E2 reaction in ethylene glycol. E2 barriers are calculated to be much larger (~ 9 kcal/mol) than $S_N$2 reaction barriers in protic solvents, in agreement with the experimental observation [Kim, D. W. et al. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 16394] of no E2 products in the reaction of CsF in t-butyl alcohol.

염화나프탈렌술포닐과 피리딘의 친핵성 치환반응에 대한 용매효과 (Solvent Effect on the Nucleophilic Substitution Reaction of Naphthalene Sulfonyl Chloride with Pyridine)

  • 이익춘;엄태섭;성대동;염걸
    • 대한화학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.1-8
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    • 1983
  • 단일양성자성용매(메탄올, 에탄올, 1-프로판올)와 단일반양성자성용매(아세톤, 아세토니트릴, 아세토페논, 니트로벤젠) 및 이성분혼합용매계(메탄올-아세톤, 메탄올-아세토니트릴, 메탄올-벤젠)에서 염화나프탈렌술포닐과 피리딘의 친핵성치환반응에 미치는 용매효과를 전기전도도법으로 연구하였다. 단일양성자성용매의 반응속도상수는 유전상수가 큰 쪽에서 크게 관측되었고 반양성자성 용매의 반응속도상수는 유전상수가 큰 쪽에서 작게 나타났다. 아세토니트릴은 유전상수가 큰 반양성자성용매인데도 다른 반양성자성용매들보다 속도상수가 크게 관측되었다. 본 친핵성치환반응에서 용매효과는 ${\pi}^{\ast}$가 중요하고 염소이온의 이탈효과보다 수소결합형성이 전이상태를 안정화시키는데 기여함을 알 수 있었다.

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黃의 親核性 置換反應(제10보). 鹽化페닐메탄술포닐의 加溶媒分解反應 (Nucleophilic Displacement at Sulfur Center (X). Solvolysis of Phenylmethanesulfonyl Chloride)

  • 이익춘;김왕기
    • 대한화학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.111-116
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    • 1978
  • 메탄올-물, 에탄올-물, 아세톤-물 및 아세토니트릴-물의 二成分 混合溶媒에서 鹽化페닐메탄술포닐의 加溶媒分解反應을 速度論的으로硏究하였다. 反應速度는 反陽性子溶媒에서 보다 陽性子溶媒에서 더 빨랐으며, 이온化能力에 對한 反應速度의 感度 즉 Winstein 圖示의 m와 轉移狀態의 溶媒和數는 陽性子溶媒에서 훨씬 작았다. 이것은 陽性子溶媒의 水素結合溶媒和에 依한 初期狀態의 安定化로서 생각할 수 있다. 反應은 모든 溶媒系에 있어서 轉移狀態의 結合形成이 結合破壤을 앞지르는$S_N2$ 메카니즘으로 일어난다 할 수 있다.

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혼합용매에서의 용매화 (제 6 보). 수용성 이성분 혼합용매계에서 Benzyl nitrates 의 가용매 분해반응 (Solvation in Mixed Solvents (Part 6). Solvolysis of Benzyl Nitrates in Binary Aqueous Solvent Mixtures)

  • 이익춘;손세철;이해황;김인철
    • 대한화학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.419-424
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    • 1987
  • 메탄올, 에탄올, 아세토니트릴, 아세톤, THF 및 디옥산의 수용성 이성분 혼합용매계에서 MBN 및 BN의 가용매분해반응을 60$^{\circ}$C에서 속도론적으로 연구하였다. 반응속도는 비양성자성 혼합용매계에서 보다는 양성자성 혼합용매계에서 빠름을 알 수 있었으며, 이것은 양성자성 혼합용매계에 의한 수소결합효과가 전이상태를 안정화시키기 때문임을 알 수 있었다. 전이상태에 미치는 용매효과 및 벤질 치환기 효과등을 논의하기 위하여 Grunwald-Winstein 관계식, 확장된 Grunwald-Winstein 관계식 및 E$_T$(30)과 반응속도 상수사이의 관계식등을 적용하였으며, 결과로 부터 물함량이 많은 영역에서는 용매에 의한 electrophilic assistance가 크게 나타남을 알 수 있었다.

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황의 친핵성 치환반응 (제17보) 2-염화안트라센 술포닐의 가용매 분해반응 (Nucleophilic Displacement at Sulfur Center (XVII). Solvolysis of 2-Anthracenesulfonyl Chloride)

  • 김형태;여수동;이익춘
    • 대한화학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.167-177
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    • 1983
  • 물-메탄올, 물-에탄올, 물-아세톤 및 물-아세토니트릴의 2-성분 혼합용매 속에서 2-염화안트라센 술포닐의 가용매 분해반응을 전기전도도법을 써서 속도론적으로 고찰하였다. 물의 몰분률이 같은 혼합용매속에서는 쌍극자성 반양성자 용매에서 보다 양성자성 용매에서 속도가 컸으며, 물-메탄올 혼합용매에서는 실험 농도의 전체 범위에 걸쳐 물-에탄올에서 보다 항상 속도가 컸으나 아세톤과 아세토니트링의 경우에는 몰분율 0.9에서 속도의 크기가 뒤바뀌었다. 용매의 이온화 능력에 대한 반응의 감도를 나타내는 m와 전이상태에서의 물의 관여차수 n값은 모두 쌍극자성 반양성자용매에서 컸다. 이들 값과, 속도상수에서 결정한 활성화 파라미터로부터 2-염화안트라센 술포닐의 가용매분해반응은$ S_N2$ 메카니즘으로 진행된다는 것을 알았다.

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비용매 첨가제를 이용한 비대칭막의 제조 (Preparation of Asymmetric Membranes by Addition of Nonsolvent)

  • 김노원
    • 멤브레인
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    • 제25권1호
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    • pp.32-41
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    • 2015
  • 용매 비용매 치환 상전이 공정과 증기 유도 상전이 공정을 결합하여 성능이 향상된 폴리술폰 정밀역과막을 제조하였다. 본 연구에서 제조된 비대칭막은 폴리술폰(고분자), 디메틸 포름아미드(용매), 폴리비닐리돈(친수성 고분자 첨가제), 폴리에틸렌글리콜(극성 고분자 액상 첨가제)로 이루어진 혼합 용액에 디메틸술폭사이드(극성 아프로틱 비용매), 물(극성 프로틱 비용매 첨가제)을 첨가하여 제막용 캐스팅 용액을 물과 이소프로판올 혼합용액에 침지하여 얻었다. 극성 아프로틱 비용매와 극성 프로틱 비용매의 첨가는 멤브레인의 구조를 제어하는데 유용한 방법이며 이를 습윤 공기를 캐스팅 용액에 노출시켜 준 응고상태를 만들어줌으로써 멤브레인의 내부 구조를 제어하고자 하였다. 또한 응고조의 조성을 물/이소프로판올의 혼합비를 통하여 조절하였다. 순수 투과도, 기공 크기 분포도, 표면 친수도 및 구조 분석이 이루어졌으며, 그 결과 평균 기공의 크기를 거의 $0.2{\mu}m$ 정도 향상시키는 효과를 가져왔으며 수 투과 유량 또한 1000-1800 LMH 정도 향상시키는 결과를 나타내었다.

Fluoran계 염료의 열변색 현상에 관한 열역학적 분석 (A thermodynamic analysis on thermochromism of fluoran dyes)

  • 김재욱;지명진;김종규
    • 분석과학
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    • 제22권2호
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    • pp.159-165
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    • 2009
  • 기능성 염료의 일종인 fluoran계 염료의 열 변색현상으로부터 열역학적인 함수들을 구하였다. 양성자성 용매와 비양성자성 용매에서 온도변화에 따른 UV-Vis 스펙트럼을 측정함으로서 평형상수와 엔탈피 값을 측정하였다. 양성자성 용매에서는 락톤형으로만 존재하나 비양성자성 용매에서는 락톤형과 쯔비터 이온형이 같이 존재함을 확인하였다. 평형 상수를 결정하는 요인은 용매의 극성도가 아니라 수소결합 주게의 성질에 큰 영향을 받음을 확인하였다. 엔탈피 변화량도 측정하였다. 온도 변화에 따라 열 변색 현상이 잘 일어나므로 엔탈피 변화량은 약 -2.0 kJ/mol정도이며, 따라서 열린형이 닫힌형보다도 에너지가 안정함을 확인하였다. 산에 의한 엔탈피 변화량은 양성자성 용매에서는 거의 0 kJ/mol에 가까우며 비양성자성 용매에서는 일정한 경향성을 찾기 어려웠으며. 또한 엔트로피와 깁스 자유에너지도 일정한 경향성을 보이지 않았다. 이러한 열역학적인 분석 결과는 기능성 염료의 디자인이나 합성에서 중요한 정보를 제공할 수 있다.

Ketyl radical formation of excited 1, 8-naphthalimides in protic polar solvent

  • Cho, Dae Won;Cho, Dae Won;Park, Hea Jung;Yoon, Ung Chan;Lee, Myoung Hee;Im, Chan
    • Rapid Communication in Photoscience
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    • 제1권2호
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    • pp.35-37
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    • 2012
  • Photoinduced electron-transfer process of 1,8-naphthalimide-linker-trimethylsilane (NI-O3-TMS, O3 = 3,6,9-trioxaundecyl) and NI-O3 has been investigated using the transient absorption measurements in $CH_3CN$ and $CH_3CN/H_2O$. The excitation of NI-O3-TMS in $CH_3CN$ produced the NI radical anion ($NI^{{\cdot}-}$) with a transient absorption band around 413 nm, via the intermolecular electron-transfer between NI moieties in the excited singlet state. In contrast, in a protic polar solvent mixture of $CH_3CN/H_2O$, a proton abstraction process occurred from $NI^{{\cdot}-}$ to generate the NI ketyl radical ($NIH^{\cdot}$), which showed a transient absorption band around 405 nm. The decay time constants of $NIH^{\cdot}$ were quite long compared to those of $NI^{{\cdot}-}$ in $CH_3CN$.