The structural and energetic preferences of thiacalix[4]biscrown-5 with and without alkali metal ions ($Na^+$, $K^+$, $Rb^+$, and $Cs^+$) have been theoretically investigated for the first time using molecular dynamic (MD) simulations and density functional theory (MPWB1K/6-31G(d)//B3LYP/6-31G(d)) methods. The formation of the metal ion complex by the host is mainly driven by the electrostatic attraction between crown-5 oxygens and a cation together with the minor contribution of the cation-$\pi$ interaction between two facing phenyl rings around the cation. The computed binding energies and the atomic charge distribution analysis for the metal binding complexes indicate the selectivity toward a potassium ion. The theoretical results herein explain the experimentally observed extractability order by this host towards various alkali metal ions. The physical nature and the driving forces for cation recognition by this host are discussed in detail.
원자로 냉각계통의 방사성 오염물질을 제거하기 위한 제염공정에서 유기산에 용해된 금속이온들은 이온교환 수지를 통과하면서 제거된다. 그러나 제염용액내 유기산들은 용액내 금속이온과 착화합물을 형성하여 이온교환수지에 대한 친화도를 감소시킨다. 이같은 관점에서 착화합물 형성이 이온교환공정에 미치는 영향 해석을 위해 코발트와 철 이온을 대상으로 Amberlite IRN-77 양이온수지와의 이온교환실험을 수행하였다. 실험결과에서 화학제염제로 사용된 유기산 가운데 EDTA는 철 이온보다 코발트 이온과 강한 착화합물을 형성하여 코발트 이온의 수지에 대한 이온교환용량을 현저히 감소시켜 주는 성분으로 나타났다. 반면에, Oxalic Acide와 Citric Acide의 영향은 미미하였다. 또한, 실험결과로부터 이들 금속이온 들에 대한 단일 성분계 및 2성분계 비선형 평형식을 결정하였다.
Two novel calixarene-based fluoroionophores were synthesized. Their conformations were confirmed to 1,3-alternate by X-ray crystal structures. From CHEF by blocking the PET mechanism in fluorescence spectra, we observed $In^{3+}$ and $Pb^{2+}$ selectivity over other metal ions. For $In^{3+}$ion, calix[4]-bis-azacrown-5 showed about 20 times more sensitive than calix[4]-mono-azacrown-5 because the source of the binding selectivity comes from the calixarene framework and azacrown ligand by controlling the fluorescence and PET mechanisms as-sociated with the amine moiety.
Kim, Sook-Young;Lee, Jae-Suk;Kim, Young-Man;Choi, Beom-Suk
분석과학
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제14권6호
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pp.530-534
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2001
Effect of stripping solutions on the Duolite GT-73 chelating resin for ten elements, Ag(I), Al(III), Ca(II), Cd(II), Cu(II), Fe(II), Hg(II), Mn(II), Pb(II), and Zn(II), was investigated. Relation between affinities of the metal ions and solubility products of metal sulfides was studied. The smaller the solubility product of metal sulfideis, the larger the affinitie with the ionsis. The ions which have the solubility products larger than $10^{-23}$ could be effectively desorbed with nitric acid. Complexation with chloride ion enhanced the desorption efficiencies of the ions having moderately strong affinity with the resin. The ions which have very strong affinity by the chelating resin can be desorbed by complextion with thiourea and hydrochloric acid.
해양 환경에서 용존 미량금속 원소 중 하나인 아연(Zn)은 식물플랑크톤의 성장에 필수적인 미량영양염으로 알려져 있다. 외양 표층에서 대부분의 용존 아연은 용존 유기배위자와 강하게 결합하여 아연-유기착화합물을 형성하게 되고 이로 인해 생물 가용한 자유이온 형태의 아연(Zn2+)의 농도는 총 아연 농도의 5% 이내로 존재하게 된다. 이 논문에서는 아연의 화학적 존재 형태에 대한 개념과 측정 방법에 대해 간단히 소개하고, 주요 연구 사례를 통하여 미량금속의 화학 종조성이 해양 생지화학에 미치는 영향 및 의미, 아연-유기착화합물이 아연의 생물가용성에 미치는 영향, 아연과 결합하여 유기착화합물을 형성하는 용존 유기배위자의 기원에 대해 기술하였다.
Kim, Hee-Cheol;Lee, Hyo-Kyoung;Choi, A-Young;Jeon, Seung-Won
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제28권4호
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pp.538-542
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2007
Polymeric electrodes for lead ion based on N,N'-bis-thiophen-2-ylmethylene-pyridine-2,6-diamine as an ion carrier were prepared. The membrane electrode (m-3) containing o-NPOE as a plasticizer and 50 mol% additive of ionophore gives an excellent Nernstian response (29.59 mV/decade) and the limit of detection of ?log a (M) = 5.74 to Pb2+ in Pb(NO3)2 solution at room temperature. The prepared electrode provided good sensitivity and outstanding selectivity and response for Pb2+ over a wide variety of other metal ions in pH 7.0 buffer solutions. The good sensitivity and selectivity towards lead ion are attributed to the strong complexation of lead ion to N,N'-bis-thiophen-2-ylmethylene-pyridine-2,6-diamine which has geometrically the proper cavity to coordinate to the ligand.
모양의 캘릭스[4]아릴에스터 호스트(1)와 그것의 알칼리 금속 양이온과의 착물에 대하여 이론적인 적외선 흡수 스펙트럼들이 계산되었다. 진동 스펙트럼들은 RHF/6-31G 방법으로 최적화 된 후에 얻어졌다. 1+Na+ 착물의 여러 가지 C-O와 C=O 신축 운동들의 특징적인 진동수들은 C2v 형태의 분자 모양을 입증하여 주는 데에 반하여, 1+K+ 착물의 구조는 C4v에 가깝다는 것을 보여 주었다. 호스트 분자(1)와 1+Na+ 착물에 대한 이론적인 결과와 실험 스펙트럼들을 비교하였을 때, 계산된 진동수들이 실험 데이터와 잘 일치하는 것을 알 수 있었다.
New approach for the determination of Ag(I) ion was performed by using a carbon paste electrode (CPE) containing N,N'-Diphenyl oxamide (DPO) with anodic stripping voltammetry. The CMEs have been prepared by making carbon paste mixtures containing an appropriate amount of DPO salt coated onto graphite particles to analyze trace metal ions via complexation followed by stripping voltammetry. Various experimental parameters affecting the response, such as pH, deposition time, temperature, and electrode composition, were carefully optimized. Using differential pulse anodic stripping voltammetry, the logarithmic linear response range for the Ag(I) ion was 1.0 × $10^{-7}$ - 5.0 × $10^{-9}$ M at the deposition time of 10 min, with the detection limit was 7.0 × $10^{-10}$ M. The detection limit adopted from anodic stripping differential pulse voltammetry was 7.0 × $10^{-10}$ M for silver and the relative standard deviation was ± 3.2% at a 5.0 × $10^{-8}$ M of Ag(I) ion (n = 7). The proposed electrode shows a very good selectivity for Ag(I) in a standard solution containing several metals at optimized conditions.
A colorimetric chemosensors $Sn^{2+}$ have been designed and synthesized by three steps. The spirolactam ring-opening process of rhodamine B is one of the most useful mechanisms for controlling fluorescence properties. Herein, new fluorescent chemosensors 1 and 2 based on rhodamine B containing phenothiazine derivertive were synthesized. They exhibit selective fluorescence enhancement behaviour in the presence of $Sn^{2+}$ ion. Complexation between these compounds and the metal cations were confirmed through continuous variation method. It is observed that compounds 1, 2, and $Sn^{2+}$ ion are complexed by 1:1 formation. Especially the proposed compounds 1 and 2 exhibit quick, simple and facile synthetic route.
Formaldehyde와 resorcinol을 반응시켜 chelating 수지를 제조하였다. 이 수지는 Pb(II)나 Ni(II)와 같은 전이금속에 대해 높은 흡착능을 나타내었다. Pb(II), Ni(II), Co(II), Fe(II)와 Zn(II)의 흡착과 탈착율을 batch법으로 구하였다. 이 수지의 중요한 특성은 금속 이온과 수지의 수소 이온간의 교환과정이다. 금속이온의 흡착과 탈착의 메카니즘은 수지의 작용기인 수소 이온의 탈착과 금속 이온간의 교환반응으로 생각된다. 이 수지를 이용하여 전이금속을 농축시키고, 다른 이온들로부터 Pb(II)를 분리하는데 적용해 보았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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