• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권12호
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• pp.4185-4190
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• 2011

The nucleophilic substitution reactions of ethylene phosphorochloridate (1c) with substituted anilines ($XC_6H_4NH_2$) and deuterated anilines ($XC_6H_4ND_2$) are investigated kinetically in acetonitrile at $5.0^{\circ}C$. The anilinolysis rate of 1c involving a cyclic five-membered ring is four thousand times faster than its acyclic counterpart (1a: diethyl chlorophosphate) because of great positive value of the entropy of activation of 1c (${\Delta}S^{\neq}=+30\;cal\;mol^{-1}K^{-1}$ compared to negative value of 1a (${\Delta}S^{\neq}=-45\;cal\;mol^{-1}K^{-1}$) over considerably unfavorable enthalpy of activation of 1c (${\Delta}H^{\neq}=27.7\;kcal\;mol^{-1}$) compared to 1a (${\Delta}H^{\neq}=8.3\;kcal\;mol^{-1}$). Great enthalpy and positive entropy of activation are ascribed to sterically congested transition state (TS) and solvent structure breaking in the TS. The free energy correlations exhibit biphasic concave upwards for substituent X variations in the X-anilines with a break point at X = 3-Me. The deuterium kinetic isotope effects are secondary inverse ($k_H/k_D$ < 1) with the strongly basic anilines and primary normal ($k_H/k_D$ > 1) with the weakly basic anilines and rationalized by the TS variation from a dominant backside attack to a dominant frontside attack, respectively. A concerted $S_N2$ mechanism is proposed and the primary normal deuterium kinetic isotope effects are substantiated by a hydrogen bonded, four-center-type TS.

• 대한화학회지
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• 제33권4호
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• pp.343-349
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• 1989

${\omega}$-아미노산인 ${\beta}$-alanine과 ${\gamma}$-aminobutyric acid의 해리상수를 전도도법을 이용하여 온도($20{\sim}40^{\circ}C$)와 압력($1{\sim}2500$ bar)을 변화시키면서 측정하였다. 각각 아미노산의 두 가지 해리상수는 온도가 증가하면 증가하지만 압력이 증가하면 $K_1$은 증가하지만 $K_2$는 감소하였다. 해리상수를 이용하여 여러 가지 열역학적 성질들을 계산하고 이들로부터 해리반응의 특성을 알아보았다. ${\omega}$-아미노산의 해리상수를 해리기와 치환기간의 거리의 상관관계로 알아보았다. 반응특성을 알아보기 위해 Hammett 법칙을 적용하여 반응의 치환기 상수와 압력에 따른 반응상수를 계산하였다. ${\omega}$-아미노산의 특성을 치환기 효과로 설명하고 반응유형을 반응상수로서 알아보았다.

• 대한화학회지
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• 제22권3호
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• pp.150-157
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• 1978

N-(p-nitrophenyl)-benzohydrazonyl azide (p-$CH_3,\;p-CH_3O,\;p-NO_2$, p-Cl, p-Br) 유도체들의 가수분해 반응 속도상수를 $25^{\cicr}C$의 50% dioxane 수용액속에서 자외선 분광광도법으로 측정하여 넓은 pH 범위에서 잘맞는 반응속도식을 구하였다. 위 반응속도식과 가수분해 반응속도에 미치는 치환기 효과를 검토하기 위하여 Hammet의 식에 도시한 결과 pH 5.0 이하에서는 $\rho$ = -0.47을, pH 7.0 이상에서는 $\rho$ = 0.68을 얻었다. 또한 반응속도에 미치는 염의 효과, 용매효과, 그리고 azide ion 효과로부터 이 가수분해 반응은 pH 5.0 이하에서는 $S_N1$ 반응, pH 7.0 이상에서는 hydrazonyl azide에 hydroxide 이온이 직접 반응하는 $S_N2$ 반응이 일어나며 pH 5.0와 pH 7.0 사이에서는 이 두반응이 서로 경쟁적으로 반응함을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제22권1호
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• pp.30-36
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• 1978

25% dioxane 수용액 속에서 ${\alpha}$-nitrobenzaldehydephenylhydrazone의 여러 유도체(p-N$NO_2$,p-Cl, m-$NO_2$, p-$CH_3$)에 대해 pH의 변화에 따르는 가수분해 속도상수를 $25^{\circ}C$에서 자외선 분광광도법으로 측정하여 넓은 pH에서 잘 맞는 반응 속도식을 구하였다. 가수분해 속도에 미치는 치환기효과를 고려하고자 Hammett의 식을 적용한 결과 pH1.0에서는 ${\rho}$=0.18, pH 7.0에서는 ${\rho}$=0.06을 얻었다. pH의 변화에 따르는 반응속도상수의 변화, 용매효과, 치환기효과, 산해리상수 측정 등으로부터 ${\alpha}$-nitrobenzaldehydephenylhydrazone의 가수분해는 pH 3.0 이하에서는 $S_N1$, pH 4.0 이상에서는 1,3-dipole을 거치는 반응이 pH 3.0 과 pH 4.0 사이에서는 이 두 반응이 경쟁적으로 일어남을 알았다.

• 대한화학회지
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• 제35권3호
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• pp.268-274
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• 1991

${\beta}$-nitrostyrene 유도체(p-H, p-Cl, p-CH$_3$, p-OCH$_3$, p-NO$_2$)에 대한 thiourea의 친핵성 첨가반응속도를 자외선 분광분석법으로 측정하여 pH에 따르는 반응속도 상수의 변화, general base 및 치환기 효과등으로부터 넓은 pH 범위에서 실험치와 잘 일치하는 반응속도식을 구하였고, 실험사실에 잘 맞는 반응 메카니즘을 제안하였다. 즉, pH 9.00 이상에서의 반응속도는 hydroxide ion의 농도에 비례하는 sulfide anion이 첨가되는 전형적인 Michael type의 반응이 일어나며, pH 9.00 ~ 7.00에서는 thiourea의 중성분자와 그의 anion들이 경쟁적으로 첨가되며 pH 7.00 이하에서는 thiourea의 중성분자만이 첨가됨을 알았다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권10호
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• pp.2983-2988
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• 2013

Second-order rate constants ($k_N$) have been measured spectrophotometrically for the reactions of 4-chloro-2-nitrophenyl X-substituted-benzoates (1a-1h) with a series of cyclic secondary amines in 80 mol % $H_2O$/20 mol % DMSO at $25.0{\pm}0.1^{\circ}C$. The Hammett plot for the reactions of 1a-1h with piperidine consists of two intersecting straight lines, while the Yukawa-Tsuno plot exhibits an excellent linear correlation with ${\rho}_X $ = 1.25 and r = 0.58, indicating that the nonlinear Hammett plot is not due to a change in the rate-determining step (RDS) but is caused by ground-state stabilization through resonance interactions for substrates possessing an electron-withdrawing group in the benzoyl moiety. The Br${\o}$nsted-type plot for the reactions of 4-chloro-2-nitrophenyl benzoate (1d) with a series of cyclic secondary amines curves downward with ${\beta}_2$ = 0.85, ${\beta}_1$ = 0.24, and $pK_a{^o}$ = 10.5, implying that a change in RDS occurs from the $k_2$ step to the $k_1$ process as the $pK_a$ of the conjugate acid of the amine exceeds 10.5. Dissection of $k_N$ into the microscopic rate constants $k_1$ and $k_2/k_{-1}$ ratio associated with the reaction of 1d reveals that $k_2$ is dependent on the amine basicity, which is contrary to generally held views.

• 대한화학회지
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• 제19권3호
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• pp.156-162
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• 1975

메탄올 속에서 여러가지 치환기를 가진 아닐린과 염화메탄술포닐의 반응을 속도론적으로 연구한 결과 $S_N2 반응메카니즘으로 진행됨을 알았다. 아닐린의 치환기 효과는 Bronsted plot와 Hammett plot로 검토한 결과 직선관계를 얻었다. ${\beta}$값(${\beta}$=0.84)과 ${\rho}$값(${\rho}$=-2.46)으로 보아 전이상태에서 bond formation이 보다 진행된 상태임을 짐작 할수 있었다. 오르트 메틸아닐린의 반응속도는 아닐린의 오르토위치의 입체효과 때문에 아닐린의 메타, 파라치환체를 바탕으로 얻어진 Bronstedplot에서 벗어남을 보여주었다. 파라치환체에 있어서는 치환기의 electron donating ability가 증가함을 따라 ${\Delta}H^{\neq}$의 값은 감소하고 ${\Delta}S^{\neq}$의 값은 음의 값이 커지고 있음을 보여주었다.

• 대한화학회지
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• 제40권12호
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• pp.733-740
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• 1996

4'-[N-(9-Acridinyl)]-1'-(N-methanesulfonyl)-3'-methoxyquinonediimide(AMQD) 의 가수분해속도상수를 25.deg.C의 수용액속에서 자외선 분광법으로 측정하여 넓은 pH에서 잘 맞는 반응속도식을 구하였다. pH에 따르는 속도상수의 변화, Bronsted plot, 가수분해 생성물을 확인, 일반염기 및 치환기 효과 등으로부터 실험 사실에 잘 맞는 반응메카니즘을 제안하였다. 즉 pH 3.00 이하에서는 acridinyl기의 질소에 양성자가 첨가된 다음 quinonoid의 4'-위치에 물의 첨가가 일어나 가수분해가 진행되며, pH 3.00-9.00 사이에서는 물분자와 수산화 음이온의 첨가가 경쟁적으로 일어나 반응이 진행되었고, pH 9.00이상에서는 수산화 음이온의 농도에만 비례함을 알았다.

• 대한화학회지
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• 제39권6호
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• pp.440-445
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• 1995

메탄올 용액에서 Nd(III)과 B15C5(benzo-1,4,7,10,13-pentaoxacyclopentadecane)의 치환체들간의 착물형성에 따른 화학적 조겅비 및 온도변화에 따른 안정도상수, 열역학적 파라메타들을 분광광도법과 전기전도도법을 이용하여 결정하였다. 이때 B15C5의 치환기들은 $CH_3,\;Br\;CHO,\;NO_2$ 및 43,4-(NO_2)_2$이었다. 메탄올 용액에서 Nd(III)과 이들 리간드와의 착물의 조성비는 1:1임을 알 수 있었으며, 안정도상수는 치환기효과에 $B15C5-3,4(NO_2)2 의하여 순으로 증가함을 알 수 있었다. 또한 용매변화에 따른 안정도상수의 순위는 용매 염기도(DN)에 역비례하는데 이는 용매의 염기도, 리간드의 염기도, 금속이온의 용매화 현상 및 착물형성에 따른 엔트로피변화 등으로 설명할 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제32권3호
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• pp.260-266
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• 1988

${\beta},\;{\beta}$-Dichlorostyrene 유도체(p-H, p-Cl, $p-CH_3,\;및\;p-OCH_3$)에 대한 thioglycolic acid 및 cysteine의 친핵성 첨가반응속도를 자외선 분광분석법으로 측정하여 pH에 따르는 반응속도상수의 변화, 일반염기(general base) 및 치환기 효과등으로 부터 넓은 pH범위에서 실험치와 잘 일치하는 반응속도식을 구하였고, 실험사실에 잘 맞는 반응 메카니즘을 제안하였다. 즉 pH 9.0 이상에서의 반응속도는 sulfide anion이 pH $9.0{\sim}7.0$에서는 thioglycolic acid 및 cysteine의 중성분자와 그의 anion들이 경쟁적으로 첨가되며 pH 7.0 이하에서는 thioglycolic acid 및 cysteine의 중성분자만이 첨가됨을 알았다.