• 제목/요약/키워드: exchange ring

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Synthesis and Crystal Structure of Zinc Iodide in the Sodalite Cavities of Zeolite A (LTA)

  • Kim, Seok-Han;Park, Man;Son, Young-Ja;Lee, Hyung-Joo;Jeong, Gyo-Cheol;Bae, Myung-Nam;Lim, Woo-Taik
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제28권4호
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    • pp.567-573
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    • 2007
  • The crystal structure of ZnI2 molecule synthesized in zeolite A (LTA) has been studied by single-crystal X-ray diffraction techniques. A single crystal of |Zn6|[Si12Al12O48]-LTA, synthesized by the dynamic ion-exchange of |Na12|[Si12Al12O48]-LTA with aqueous 0.05 M Zn(NO3)2 and washed with deionized water, was placed in a stream of flowing 0.05 M KI in CH3OH at 294 K for four days. The resulting crystal structure of the product (|K6Zn3(KI)3(ZnI2)0.5|[Si12Al12O48]-LTA, a = 12.1690(10) A) was determined at 294 K by single-crystal X-ray diffraction in the space group Pm3m. It was refined with all measured reflections to the final error index R1 = 0.078 for 431 reflections which Fo > 4σ (Fo). At four crystallographically distinct positions, 3.5 Zn2+ and nine K+ ions per unit cell are found: three Zn2+ and five K+ ions lie on the 3-fold axes opposite 6-rings in the large cavity, two K+ ions are off the plane of the 8-rings, two K+ ions are recessed deeply off the plane of the 8-rings, and the remaining a half Zn2+ ion lie on the 3-fold axes opposite 6-rings in the sodalite cavity. A half Zn2+ ion and an I- ion per unit cell are found in the sodalite units, indicating the formation of a ZnI2 molecule in 50% of the sodalite cavities. Each ZnI2 (Zn-I = 3.35(5) A) is held in place by the coordination of its one Zn2+ ion to the zeolite framework oxygens and by the coordination of its two I- ions to K+ ions through 6-rings (I-K = 3.33(8) A). Three additional I- ions per unit cell are found opposite a 4-ring in the large cavity and form a K3I2+ and two K2ZnI3+ ionic clusters, respectively.

1,3-티아졸리딘 술폭시드의 입체구조에 관한 연구 (A Study on the Stereochemistry of 1,3-Thiazolidine)

  • 마혜덕;박신자;한호규
    • 대한화학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.119-130
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    • 1993
  • 한 분자 내에 3개의 chiral 중심이 있는 1,3-티아졸리딘 술록시드 1의 입체화학을 중수소치환반응 및 trapping 반응을 통해 밝혔다. 3-아세틸-1,3-티아졸리딘 5의 부분이성질체를 분리한 다음 6과 8을 각각 술록시드로 산화시켜 상응하는 $\alpha$-시스 10, $\alpha$-트랜스 11과 $\beta$ -시스 12, $\beta$ -트랜스이성체 13을 얻었다. 술폭시드 10은 중성 조건하의 환류하는 벤젠 또는 톨루엔 용액 중에서 열역학적으로 보다 안정한 13으로 이성질화하였다. 중수소치환반응에 의해서 술폭시드 13과 술폭시드 11의 2-메틸기의 수소원자는 중수소로 치환되었다. 술폭시드 10과 12로부터 sigmatropic 전위에 의해서 생성된 중간체 슬페닌산 25 및 26은 2-머캡토벤조티아졸(2-MBT)에 의하여 trap되어 디술피드 27 및 28로 전환되었으나 동일한 반응조건하에서 술폭시드 11 및 13은 환팽창 생성물 디히드로-1,4-티아진 29로 전환되었다. 산촉매 존재하에서 술폭시드 10, 11, 12는 술폭시드 13을 통해서 디히드로-1,4-티아진 29로 정량적으로 전환되었다. 술폭시드들의 이성질화 및 29의 생성메카니즘도 기술하였다.

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Single-crystal Structure of Partially Dehydrated Partially Mg2+-exchanged Zeolite Y (FAU), |Mg30.5Na14(H2O)2.5|[Si117Al75O384]-FAU

  • Kim, Hu-Sik;Ko, Seong-Oon;Lim, Woo-Taik
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권10호
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    • pp.3696-3701
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    • 2011
  • The single-crystal structure of partially dehydrated partially $Mg^{2+}$-exchanged zeolite Y, ${\mid}Mg{30.5}Na_{14}(H_2O)_{2.5}{\mid}$ [$Si_{117}Al_{75}O_{384}$]-FAU per unit cell, ${\alpha}$ = 25.5060(1) ${\AA}$, dehydrated at 723 K and $1{\times}10^{-4}$ Pa, has been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group Fd$\bar{3}$ m at 100(1) K. The structure was refined using all intensities to the final error indices (using only the 561 reflections with $F_{\circ}$ > $4{\sigma}(F_{\circ})$) $R_1$ = 0.0377 (Based on F) and $R_2$ = 0.1032 (Based on $F^2$). About 30.5 $Mg^{2+}$ ions per unit cell are found at four different crystallographic sites. The 14 $Mg^{2+}$ ions occupy at site I at the center of double 6-ring (Mg-O = 2.231(3) ${\AA}$, O-Mg-O = $89.15(11)^{\circ}$ and $90.85(11)^{\circ}$). Four $Mg^{2+}$ ions are found at site I' in the sodalite cavity; the $Mg^{2+}$ ions are recessed 1.22 ${\AA}$ into the sodalite cavity from their 3-oxygen plane (Mg-O = 2.20(3) ${\AA}$ and O-Mg-O = $92.3(14)^{\circ}$). Site II' positions (opposite single 6-rings in the sodalite cage) are occupied by 2.5 $Mg^{2+}$ ions, each coordinated to an $H_2O$ molecule (Mg-O = 2.187(20) ${\AA}$ and O-Mg-O = $114.2(16)^{\circ}$). The 10 $Mg^{2+}$ ions are nearly three-quarters filled at site II in the supercage, being recessed 0.12 ${\AA}$ into the supercage (Mg-O = 2.123(4) A and O-Mg-O = $119.70(19)^{\circ}$). About 14 $Na^+$ ions per unit cell are found at one crystallographic site; the $Na^+$ ions are located at site II in the supercage (Na-O = 2.234(7) ${\AA}$ and O-Mg-O = $110.5(4)^{\circ}$).

칼슘 및 은 이온으로 치환된 제올라이트 A를 탈수한 후 브롬을 흡착한 결정구조 (Crystal Structure of a Bromine Sorption Complex of Dehydrated Calcium and silver Exchanged Zeolite A)

  • 배명남;김은식;김양
    • 한국결정학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.127-131
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    • 1997
  • Ag+ 이온과 Ca2+ 이온으로 교환하고 진공 탈수한 제올라이트 A에 브롬을 흡착한 결정 구조(a=12.234(1) Å)를 입방공간군 Pm3m을 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 구조를 해석하였다. 결정은 AgNo3와 Ca(No3)2의 몰 비를 1:150으로 하고 농도를 0.05M으로 한 혼합용액을 사용하여 흐름법으로 3일간 이온 교환하였다. 그 결정을 360℃에서 2 ×10-6 Torr하에서 2일간 진공 탈수한 다음 약 180 Torr의 브롬 기체로 24℃에서 20분간 처리하였다. 이 결정 구조는 Full-matrix 최소자승법 정밀화 계산에서 I>3o(I)인 반사 90개를 써서 R1=0.111, R2=0.101까지 얻었다. 이 구조에서 3.1개의 Ag+이온과 4.45개의 Ca2+ 이온이 6-링 산소와 결합하면서 두개의 서로 다른 3회 회전축 상에 위치하고 있었고 단위 세포당 총 여섯 분자의 브롬이 흡착되었다. 각 브롬 분자는 골격 구조의 산소 이온과 전하 이동 작용에 의해 결합하고 있었다(Br-Br-O=171(2), O-Br=3.25(6) Å; Br-Br=2.61(8) Å.

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$Ag^+$이온과 $Ca^{2+}$이온으로 치환한 제올라이트 A를 탈수한 후 요오드를 흡착한 결정구조 (The Crystal Structure of an Iondine Sorption Complex of Dehydrated Calcium and Silver Exchanged Zeolite A)

  • 배명남;김양;김은식
    • 한국결정학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.118-124
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    • 1995
  • Ag+ 이온과 Ca2+ 이온으로 교환하고 진공 탈수한 제올라이트 A에 요오드를 흡착한 결정 구조(a=12.174(3)Å)를 21℃에서 입방공간군 Pm3m을 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 구조를 해석하였다. 결정은 AgNO3와 Ca(NO3)2의 몰비를 1:150으로 하고 농도를 0.05 M로 한 혼합용액을 사용해 흐름법으로 3일간 이온교환한 후 360℃에서 2×10-6 Torr하에서 2일간 진공탈수한 후 80℃에서 14.3 Torr의 요오드 증기로 24시간 처리하였다. 결정구조는 Full-matrix 정밀화 계산에서 I > 3σ(I)인 122개의 독립 반사를 사용하여 최종 오차 지수 R1=0.082, R2=0.068까지 정밀화시켰다. 본 결정 구조에는 단위세포당 결정학적으로 세 가지의 다른 종류의 양이온 즉 2개의 Ag+ 이온, 1.1 개의 Ag+ 이온 그리고 4.45개의 Ca2+이온이 6-링의 산소와 결합하면서 각각 서로 다른 3회 회전축 상에 위치하고 있었다. 2.0개의 Ag+ 이온이 3개의 산소로 만들어지는 (111) 평면으로부터 큰 동공쪽으로 1.399(4)Å 떨어져 위치하고 있었다. 또 다른 1.1 개의 Ag+이온은 반대쪽에서 발견되었다. 여섯 분자의 요오드 분자가 흡착되었다. 각 요오드 분자는 골조 산소와 전하이동 착물을 형성하였다. (O-I=3.43(2)Å, I-I=2.92Å, I-I-O;166.1(3)°). 이중 2개의 요오드 분자는 각각 하나의 Ag+ 이온과 매우 가깝게 결합하고 있음을 알 수 있었다(Ag-I;2.73Å).

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Theoretical Studies of the Gas-Phase Identity Nucleophilic Substitution Reactions of Cyclopentadienyl Halides

  • Lee, Ik-Choon;Li, Hong-Guang;Kim, Chang-Kon;Lee, Bon-Su;Kim, Chan-Kyung;Lee, Hai-Whang
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제24권5호
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    • pp.583-592
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    • 2003
  • The gas phase identity nucleophilic substitution reactions of halide anions (X = F, Cl, Br) with cyclopentadienyl halides (1) are investigated at the B3LYP/6-311+G**, MP2/6-311+G** and G2(+)MP2 levels involving five reaction pathways: σ-attack $S_N2$, β-$S_N$2'-syn, β-$S_N$2'-anti, γ-$S_N$2'-syn and γ-$S_N$2'-anti paths. In addition, the halide exchange reactions at the saturated analogue, cyclopentyl halides (2), and the monohapto circumambulatory halide rearrangements in 1 are also studied at the same three levels of theory. In the σ-attack $S_N2$ transition state for 1 weak positive charge develops in the ring with X = F while negative charge develops with X = Cl and Br leading to a higher energy barrier with X = F but to lower energy barriers with X = Cl and Br than for the corresponding reactions of 2. The π-attack β-$S_N$2' transition states are stabilized by the strong $n_C-{\pi}^{*}_{C=C}$ charge transfer interactions, whereas the π-attack γ-$S_N$2' transition states are stabilized by the strong $n_C-{\sigma}^{*}_{C-X}$ interactions. For all types of reaction paths, the energy barriers are lower with X = F than Cl and Br due to the greater bond energy gain in the partial C-X bond formation with X = F. The β-$S_N$2' paths are favored over the γ-$S_N$2' paths only with X = F and the reverse holds with X = Cl and Br. The σ-attack $S_N2$ reaction provides the lowest energy barrier with X = Cl and Br, but that with X = F is the highest energy barrier path. Activation energies for the circumambulatory rearrangement processes are much higher (by more than 18 kcal $mol^{-1}$) than those for the corresponding $S_N2$ reaction path. Overall the gas-phase halide exchanges are predicted to proceed by the σ-attack $S_N2$ path with X = Cl and Br but by the β-$S_N$2'-anti path with X = F. The barriers to the gas-phase halide exchanges increase in the order X = F < Br < Cl, which is the same as that found for the gas-phase identity methyl transfer reactions.

저온에서의 싸이클로옥타논에 대한 고유동위원소 효과 (INTRINSIC NMR ISOTOPE SHIFTS OF CYCLOOCTANONE AT LOW TEMPERATURE)

  • 정미원
    • 분석과학
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    • 제7권2호
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    • pp.213-224
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    • 1994
  • 선택적으로 중수소를 치환시킨 싸이클로옥타논의 여러 동위원소 이성질체들을 합성하였다. 고유동위원소 효과에 의해 영향을 받는 $^{13}C$ NMR 화학적 이동값들을 각 이성질체에 대해 저온에서 계통적으로 관찰하였다. 특히 싸이클로옥타논이 선호하는 안정한 형태 이성질체인 클 boat-chair 형과 연관시켜 이 효과들을 논의하였다.

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칼슘 및 은 이온으로 치환한 제올라이트 A, $Ag_{12-2x}Ca_x-A (x = 2.5$$5.0)$ 의 탈수한 결정구조 (Two Crystal Structures of Dehydrated Calcium and Silver Exchanged Zeolite A, $Ag_{12-2x}Ca_x-A (x = 2.5 and 5.0)$)

  • 송승환;박정율;김은식;김양
    • 대한화학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.452-458
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    • 1989
  • Ag^+$이온과 $Ca^{2+}$이온으로 교환하고 진공탈수한 제올라이트 A 즉 $Ag_7Ca_{2.5}-A(a = 12.310(1){\AA})$$Ag_2Ca_5-A(a = 12.287(2){\AA}$)의 결정구조를 단결정 X-선회절법으로 공간군 Pm3m을 사용하여 구조를 결정하였다. $Ag7Ca2.5-A$$Ag2Ca5-A$의 결정은 $Ag_2Ca_5-A$의 결정은 AgNO_3$$Ca(NO_3)2$의 몰비를 각각 1:50과 1:1000으로 하고 총 농도를 0.05M로한 혼합용액을 써서 흐름법으로 이온교환하여 만들었다. $Ag_7Ca_{2.5}-A$ 구조에서는 I >3 ${\sigma}\;(I)$인 반사 306개를 써서 R1 = 0.056와 R2 = 0.059까지, 그리고 $Ag2Ca5-A$구조에서는 348개의 반사를 써서 R1 = 0.054와 R2 = 0.082까지 정밀화시켰다. $Ag7Ca2.5-A$ 구조에서는 5.5개의 $Ag+$이온과 2.5개의 $Ca^{2+}$이온이, 그리고 $Ag_2Ca_5-A$ 구조에서는 2개의 $Ag^+$이온과 5개의 $Ca^{2+}$이온이 6-산소 고리상의 결정학적으로 다른 2개의 3회전축상에 위치하였다. 두 구조에서 보면 단위세포당 양이온의 수가 8개 이상이면 이온반경이 작은 $Ca^{2+}$이온은 6-산소 고리자리에, 이온반경이 큰 $Ag^+$이온은 8-산소 고리자리에 우선적으로 위치하였다.

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완전히 탈수한 $Ag_{12-2x}Co_x-A$ (x = 3 및 4.5)의 결정구조 (Two Crystal Structures of Fully Dehydrated $Ag_{12-2x}Co_x-A (x = 3 and 4.5)$)

  • 송승환;김덕수;박종열;김은식;김양
    • 대한화학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.520-527
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    • 1988
  • $Co^{2+}$ 이온과 $Ag^+$ 이온으로 교환된 제올라이트 A 즉, $Ag_6Co_3-A$(a = 12.131(5)$\AA$) 과 $Ag_3Co_{4.5}$-A(a = 12.145(1)$\AA$)의 결정구조를 X-선 단결정회절법으로 입방공간군 Pm3m을 사용하여 해석하였다. I > 3$\sigma$(I)인 189개의 회절반점을 써서 $Ag_6Co_3-A$구조에 대해서는 R1=0.06, R2 = 0.076까지 정밀화시켰으며 $Ag_6Co_3-A$ 구조에 대해서는 I > 3$\sigma$(I)인 258개의 회절반점을 써서 R1 = 0.045, R2 = 0.041까지 정밀화시켰다. 두 구조 모두 Co(II) 이온은 골조의 3개의 산소와 배위하고 있었고 Co(II)-O(3) 거리는 $Ag_3Co_{4.5}-A$에서는 2.118(4)$\AA$이었고 $Ag_6Co_3-A$에서는 2.106(4)$\AA$이었다. 또 두 구조 모두 O(3)-Co(II)-O(3) 각도는 약 $120^{\circ}$로서 Co(II)와 3개의 O(3)는 거의 이상적인 삼각 평면형의 배열을 갖고 있었다. 단위포당 양이온의 총수가 8개 이상이면 $Ag^+$이온은 8-링 위치에 $Co^{2+}$ 이온은 6-링 위치의 골조산소와 우선적으로 결합한다. Co(II)이온의 수가 단위포당 4.5개 이상이 되면 $Ag_{12-2x}Co_x-A (x > 4.5)$ 결정은 X-선 회절패턴이 없었고, 이것은 $Co^{2+}$ 이온이 $H_2O$분자를 가수분해하여 생성되는 $H^+$이온 농도가 축적되어 제올라이트 골조를 파괴시켰을 것으로 생각된다.

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수정된 폴리올 방법을 적용하여 합성한 PtM 촉매들의 산소환원반응성 연구 (A Study on Oxygen Reduction Reaction of PtM Electrocatalysts Synthesized by a Modified Polyol Process)

  • 양종원;현규환;추천호;권용재
    • 공업화학
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    • 제25권1호
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    • pp.78-83
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    • 2014
  • 본 연구에서는 수정된 폴리올법에 의해 합성된 백금-이트륨 및 백금-니켈 합금 촉매들의 성능 및 특성 평가를 진행하였다. 그렇게 합성된 합금 촉매들은 고분자전해질연료전지의 공기극 촉매로 사용되며 그 촉매들의 산소환원반응성 및 연료전지의 전기적 성능이 측정되고 상업적으로 사용되는 백금 촉매와 해당하는 결과들이 비교되었다. 성능 및 특성 비교를 위해, 백금 합금 촉매들의 입자크기와 분포는 투과전자현미경에 의해 관측되었고 활성표면적은 반복주사 전압-전류법에 의해 측정되었으며 그들의 산소환원반응성 및 연료전지의 전기적 성능은 회전원판 및 회전-고리 원판전극을 이용한 선형주사 전압-전류법 및 완전지 테스트를 통해 평가되었다. 그 결과 백금 합금 촉매들의 구조적 특성인 입자크기 및 분포 및 활성표면적은 상용 백금 촉매와 그 특성이 비슷하였다. 촉매들의 산소환원반응성의 경우에도 백금 합금 촉매들은 상용 백금 촉매와 비슷하거나 더 나은 반파장전위, 속도론적 전류밀도, 산소분자당 전이되는 전자수, 과산화수소 생성율을 나타내었다. 촉매의 구조적 특성 및 산소환원반응성에 입각해서 완전지 성능을 평가했을 때, 백금 합금 촉매들은 상용백금 촉매보다 더 우수한 0.6 V에서 전류밀도 및 최대출력밀도 값을 나타내었다. 이를 토대로 수정된 폴리올법에 의해 합성된 백금 합금 촉매들은 상용백금 촉매보다 비슷하거나 우수한 산소환원반응성 및 완전지 성능을 가질 수 있음을 제시하였다.