고압하에서 1-Adamantyl Fluoroformate의 가용매분해반응에 대한 속도론적 연구

경진범,김종철,Kyong Jin Burm,Dennis N. Kevill,Kim Jong Chul 대한화학회 1993 대한화학회지 Vol.37 No.1

Specific rates of solvolysis of 1-adamantyl fluoroformate in hydroxylic solvents have been measured by an electric conductivity method under various pressures. The activation parameters (${\Delta}V^{\neq}{_o},\;{\Delta}{\beta}^{\neq},\;{Delta}H^{\neq},\;{Delta}S^{\neq}$,) and average pressure within the solvation-shell of activated complex (charge development) have been estimated from the rates. Also, the selectivities for the formation of solvolysis products in aqueous ethanol have been determined by response-calibrated GC. The values of ${\Delta}V^{\neq}{_o},\;and\;{\Delta}{\beta}^{\neq}$ are both negative, but ${Delta}H^{\neq}$ is positive and ${Delta}S^{\neq}$, is large negative. This behavior is discussed in terms of electrostriction of solvation. From these results, it could be postulated that the solvolysis of 1-adamantyl fluoroformate have two major reaction pathway. 메탄올 및 에탄올 수용액내에서 1-adamantyl fluoroformate의 가용매분해반응속도를 여러 압력하에서 전도도방법을 이용하여 측정하였다. 이들 속도상수로부터 활성화부피(${\Delta}V^{\neq}{_o}$), 활성화압축율계수(${\Delta}{\beta}^{\neq}$), 활성화엔탈피(${Delta}H^{\neq}$), 활성화엔트로피(${Delta}S^{\neq}$), 그리고 활성화 착물에서의 charge development(△P)를 구하였다. 또한 에탄올 수용액내에서 가용매분해반응으로 인한 생성물에 대한 selectivity를 GC를 이용하여 측정하였다. 그 결과 ${\Delta}V^{\neq}{_o}$와 ${\Delta}{\beta}^{\neq}$의 값은 모두 음의 값을 ${Delta}H^{\neq}$는 양의 값을 ${Delta}S^{\neq}$은 큰 음의 값을 얻었다. 이 현상을 용매구조변화에 대하여 논의하였다. 이들 결과로부터 본 반응은 acyl carbon을 공격하는 이분자성반응과 가용매분해과정(S-D)인 용매-분리이온쌍반응으로 추정할 수가 있었다.

가용매분해반응속도에 대한 압력의 영향(Ⅲ) 이성분용매내 Acyl류와 Alkyl류의 친핵성 치환반응의 속도론적 연구

경진범,박병춘,권오천,Kyong, Jin Burm,Park, Byoung Chun,Kwun, Oh Cheun 대한화학회 1997 대한화학회지 Vol.41 No.9

여러가지 수용성 혼합용매내에서 파라 치환체인 acyl chloride류와 alkyl chloride류의 가용매분해 반응속도를 여러 온도와 압력하에서 전도도 방법에 의하여 측정하였다. 이들 속도상수로 부터 활성화 파라미터들(${\Delta}V^{\neq},\; {\Delta}H^{\neq},\; {\Delta}S^{\neq}$)을 구하였다. 또한 활성화 부피와 활성화 엔트로피 관계로 부터 이들 반응에 대한 반응성을 조사하였다. Kinetics for the solvolyses of acyl chlorides and alkyl chlorides in hydroxylic solvent mixtures have been measured by conductometric method at various temperatures and pressures. The activation parameters (${\Delta}V^{\neq},\; {\Delta}H^{\neq},\; {\Delta}S^{\neq}$) were estimated from the rate constants. The reactivities of these reactions were also estimated from the correlation of the activation volumes with the activation entropies.

A Kinetic Study on the Solvolysis of Benzyl Chloride under High Pressure

권오천,경진범,Kwon, Oh-Cheun,Kyong, Jin-Burm Korean Chemical Society 1987 대한화학회지 Vol.31 No.3

Rates of solvblysis of benzyl chloride in ethanol-water mixtures have been measured at 30 and $40^{\circ}C$ under various pressures up 1.6 kbar. The plots of 1n k as a function of pressure are fitted to a second order function in p, and values of ${\Delta}V^{\neq}$and ${\Delta}{\beta}^{\neq}$ are obtained from the results. Also the values of various pseudo thermodynamic quantities were evaluated from the rate constants. The relationships of the 1n k to $Q_w$ or 1n $C_w$ indicate that the reaction proceeds through $S_N1$ mechanism. A comparison between the present and the previous results gives that the increasing order of ${\mid}{{\Delta}V_0}^{\neq}{\mid}$ and n-values are $p-Cl>p-H>p-CH_3$ and $p-CH_3>p-H.p-Cl$, respectively. From these results, it is believed substituent such as the $p-CH_3$group favors the $S_N1(1)$ character, while the p-Cl group leads to the $S_N1(2)$ character. 염화벤질의 가용매분해반응에 대한 속도를 $1{\sim}1600bar$ 압력범위까지 변화시켜 가면서 온도 30 및 $40^{\circ}C$에서 측정하였다. In k대 압력의 실험결과는 압력에 따라 이차함수형으로 변화하였으며, 이로부터 활성화부피(${\Delta}V^{\neq}$)와 활성화 압축율(${\Delta}{\beta}^{\neq}$)의 값을 얻었다. In k를 용매파라미터($Q_w$) 및 ln $C_w$의 함수로 도시한 결과 이들 사이의 관계는 본 연구의 반응이 $S_N$1메카니즘으로 진행됨을 나타내었다. 이 전에 연구된 결과들과 비교한 결과 ${\mid}{{\Delta}V_0}^{\neq}{\mid}$와 n 값의 증가 순은 각각 p-Cl>p-H>p-$CH_3\;와\;p-$CH_3>p-H>p-Cl$이었다. 이로부터 $p-CH_3$ 치환체는 $S_N1(1)$ 성격이 강하며, 반면 p-Cl는 ${S_N}1(2)$ 성격이 나타남을 알았다.

o-메틸염화벤질의 가용매분해반응에 대한 압력의 영향

권오천,경진범,신용균,Oh Cheun Kwun,Jin Burm Kyong,Yong Kyun Shin 대한화학회 1986 대한화학회지 Vol.30 No.1

온도 30$^{\circ}$와 40$^{\circ}$C에서 $o^-$메틸염화벤질의 가용매분해반응 속도를 에탄올 몰분율에 따라 압력을 1~ 1600 bar까지 변화시키면서 측정하였다. 이 반응의 속도 상수로부터 활성화부피 ${\Delta}V^{\neq}$, 활성화압축율 계수 ${\Delta}{\beta}^{\neq}$, 활성화 파라미터 ${\Delta}H^{\neq}$, ${\Delta}S^{\neq}$, ${\Delta}G^{\neq}$를 구한 결과 electrostriction현상이 0.30에탄올 몰분율에서 extremum behavior가 나타남을 알았다. 그리고 Laidler - Eyring식을 적용하여 압력에 따른 가용매 분해반응 속도와 혼합용매의 유전상수와의 상관관계를 알아 보았고, 또한 반응메카니즘 변화를 검토하기 위하여 전이상태에서 반응에 관여한 물분자수를 계산하여 메카니즘의 성격을 고찰하였다. 이러한 사실로 부터 전이상태에서 반응은 bond-breaking이 지배적인 반응으로 진행되며, 압력증가와 물 함량감소에 따라 $S_N$1형의 반응 메카니즘 성격이 약화됨을 알았다. Rate constants for the solvolysis of o-methylbenzyl chloride were determined at 30$^{\circ}$ and 40$^{\circ}$C in aqueous ethanol mixtures under various pressures up to 1600 bar. From the rate constants, the activation parameters ${\Delta}V^{\neq}$, ${\Delta}{\beta}^{\neq}$, ${\Delta}H^{\neq}$, ${\Delta}S^{\neq}$ and${\Delta}G^{\neq}$ were evaluated. The values exhibit the extremum behavior at about 0.30 mole fraction of ethanol. This behavior is discussed in terms of electrostriction. To examine the reaction mechanism by Laidler and Eyring equation, we compared the rate constants with the dielectric constants of aqueous ethanol and the number of water molecule participated in the transition state. It was concluded that solvolytic reaction proceeds via $S_N$1 mechanism.

Tetramethyltin과 Iodine의 $S_F2$ 분해반응에 대한 압력의 영향

권오천,경진범,이영훈,Oh Cheun Kwun,Jin Burm Kyong,Young Hoon Lee 대한화학회 1993 대한화학회지 Vol.37 No.3

Ultraviolet spectrophotometric investigation has been carried out on the system of charge-transfer(CT) complex with iodine and tetramethyltin in n-hexane and acetone. From these results, the transient CT absorption spectrum can be observed and the subsequent disappearance of CT absorption spectrum is accompained by the cleavage of tetramethyltin with iodine (iododestannylation). Therefore, the rate constants for the iododestannylation were determined at 10, 25 and 35$^{\circ}C$ up to 1600 bar and the rates of reaction were increased with increasing temperature and pressure. From these rate constants, the values of the activation parameters (${\Delta}V^{\neq}$, ${\Delta}{\beta}^{\neq}$, ${\Delta}H^{\neq}$ and ${\Delta}S^{\neq}$) were obtained and discussed in terms of solvent structure variation of transition state and mechanism from these values. It could postulated that the reaction is followed with S$_F$2 mechanism and weakened S$_F$2 mechanism nature by increasing pressure. n-헥산과 아세톤 용매내에서 요오드와 테트라메틸주석간의 전하이동 상호작용을 분광학적 방법으로 연구하였다. 이들의 결과로부터 일시적인 전하이동착물의 흡수 스펙트럼이 관찰되었으며, 흡수 스펙트럼의 후속적인 감소현상이 요오드에 의한 테트라메틸주석의 분해반응임을 알았다.(iododestannylation). 따라서 iododestannylation에 대한 속도상수를 온도 10, 25 및 35$^{\circ}C$, 압력을 1600 bar까지 변화시켜 가면서 측정하였으며, 이때의 반응속도상수는 온도와 압력에 따라 증가함을 알았다. 이 반응속도상수로부터 ${\Delta}V^{\neq}$, ${\Delta}{\beta}^{\neq}$, ${\Delta}H^{\neq}$ 및 ${\Delta}S^{\neq}$의 값을 얻었으며, 이들 값으로부터 전이상태의 용매구조 변화 및 메카니즘을 규명하였다. 이러한 사실로부터 본 반응은 S$_F$2 메카니즘이 지배적이며 압력이 증가함에 따라 S$_F$2의 성격이 약화됨을 알았다.

염화벤조일류와 피리딘과의 반응에 대한 압력의 영향

김영철,경진범,김세경,구덕자,Young Cheul Kim,Jin Burm Kyong,Se Kyong Kim,Deog Ja Koo 대한화학회 1992 대한화학회지 Vol.36 No.2

Kinetic studies for the reaction of pyridine with substituted benzoyl chlorides were conducted under various pressures (1-1000 bar) in acetonitrile. From rate constants, the activation parameters (${\Delta}V^{\neq}$, ${\Delta}{\beta}^{\neq}$,${\Delta}H^{\neq}$, ${\Delta}S^{\neq}$ and ${\Delta}G^{\neq}$) were evaluated. Rates of these reaction increased with an increase in the pressure. The activation volume, the activation compressibility coefficient and the activation entropy were negative. From substituents effect and these results, it was found that these reactions proceed through $S_N2$ mechanism, but the structure of transition state was slightly changed with substituents and pressure. Acetonitrile 용매내에서 pyridine과 치환된 benzoyl chloride류의 반응을 압력변화(1-1000 bar)에 따라 속도론적으로 연구하였다. 속도상수로부터 활성화파라미터들(Δ$V^{\neq}$, ${\Delta}{\beta}^{\neq}$, ${\Delta}H^{\neq}$, ${\Delta}S^{\neq}$ and ${\Delta}G^{\neq}$)을 구하였다. 압력이 증가함에 따라 속도상수는 증가하고 ${\Delta}V^{\neq}$, ${\Delta}{\beta}^{\neq}$, 및 ${\Delta}S^{\neq}$는 모두 음의 값을 나타내었으며, 치환기효과와 종합하여 반응메카니즘을 고찰한 결과 전체적인 반응은 $S_N2$ 반응메카니즘으로 진행되나, 치환체와 압력변화에 따라 전이상태 구조에 약간의 변화가 있으리라 생각된다.

벤젠의 점성도에 대한 온도와 압력의 영향

김정림,경진범,유미현,Jeong Rim Kim,Jin Burm Kyong,Mi Hyun Lew 대한화학회 1993 대한화학회지 Vol.37 No.12

여러 온도와 압력에서 벤젠의 점성도를 결정하여, 액체 벤젠의 점성도에 미치는 온도와 압력의 영향에 대하여 연구하였다. 여러 온도와 압력으로 유지되고 있는 일정한 밀도의 벤젠 속에서 공 낙하 시간을 측정함으로써 벤젠의 점성도를 산출할 수 있었다. 그 결과로부터 벤젠의 비부피에 미치는 온도와 압력의 영향, 자유부피에 미치는 온도와 압력의 영향에 대해서 알아보았으며, 결론적으로 벤젠의 점성도에 대한 온도와 압력의 영향을 온도와 압력의 변화에 따르는 자유부피의 변화에 의하여 고찰하였다. The viscosities of benzene have been determined at several temperatures and pressures to investigate the effect of temperature and pressure on the viscosity of benzene in liquid phase. When a falling ball viscometer with a constant volume contained a given amount of liquid benzene at desired temperatures and pressures, the viscosities of benzene in the viscometer could be evaluated from the measurements of the falling time of a skinker. The variations of the specific volume and the free volume of liquid benzene with temperature and pressure were, from the results, searched out. Finally, the effects of temperature and pressure on the viscosity of benzene were discussed by means of the variations of free volume with temperature and pressure.

The Effect of Pressure on the Solvolysis of Benzylchlorides (II). p-Chlorobenzyl Chloride in Ethanol-Water Mixtures

권오천,경진범,Oh Cheun Kwun,Jin Burm Kyong Korean Chemical Society 1986 대한화학회지 Vol.30 No.2

에탄올-물 혼합용매내에서 p-클로로 염화벤질의 가용매분해반응에 대한 속도상수를 압력 1~1,600bar, 온도를 30${\circ}$, 40${\circ}$C 에서 측정하였다. 반응속도들은 온도와 압력이 증가함에 따라 증가하고, 에탄올 몰 분율이 증가함에 따라 감소하였다. ln k대 압력의 플로트는 압력에 따라 이차함수꼴로 변함을 알았고, 이 플로트로부터 ${\Delta}V^{\neq}$와 ${\Delta}{\beta}^{\neq}$의 값을 얻었다. 그 결과 ${\Delta}V^{\neq}$와 ${\Delta}{\beta}^{\neq}$의 값은 약 0.20몰 분율에서 Extremum behavior가 나타남을 알았다. 이 현상을 용매구조 변화로 논의하였다. ln k대 용매파라미터, q 및 ln $C_w$의 플로트사이의 관계로부터 본 연구의 반응은 $S_N1(2)$메카니즘으로 진행됨을 추정할 수 있었다. The rate constants for the solvolysis reactions of p-chlorobenzyl chloride in ethanol-water mixtures were determinded at 30${\circ}\;and\;40{\circ}$C up to 1,600bar. Rates of reaction were increased with increasing temperature and pressure, and decreased with increasing solvent composition of ethanol mole fraction. The plots of ln k against pressure are fitted to a second-order function in P, and values of ${\Delta}V^{\neq}\;and\;${\Delta}{\beta}^{\neq}$ are obtained. The values of ${\Delta}V^{\neq}\;and\;${\Delta}{\beta}^{\neq}$ extremum behavior at about 0.20 mole fraction of ethanol. This behavior is discussed in terms of solvent structure variation. From the relation between the plots of ln k versus the solvent parameter, q ≡ (D-1)/(2D+1), or the logarithmic molar water concentration, In $C_w$, it could be estimated that the reaction proceeds through $S_N1(2)$ mechanism.

염화벤질류의 가용매분해반응에 대한 압력의 영향. 에탄올-물 혼합용매내에서 p-메톡시 염화벤질의 분해반응

권오천,경진범,최기준,Oh Cheun Kwun,Jin Burm Kyong,Kee Joon Choi 대한화학회 1986 대한화학회지 Vol.30 No.3

에탄올-물 혼합용매내에서 p-메톡시 염화벤질의 가용매 분해 반응에 대한 속도상수를 온도 2$^{\circ}$와 10$^{\circ}C$, 압력을 1~1600bar로 변화시켜 가면서 측정하였다. 이 반응의 속도 상수(k)는 온도와 압력이 증가함에 따라 증가하고 에탄올 몰 분율이 증가함에 따라 감소함을 알았다. 또한 이 반응 속도 상수로 부터 (${{\Delta}V_o}^{\neq},\;{\Delta}{\beta}^{\neq},\;{\Delta}H^{\neq}$ 및 ${\Delta}S^{\neq}$)의 값을 얻었다. 이 때 ${{\Delta}V_o}^{\neq}$와 ${\Delta}{\beta}^{\neq}$는 에탄올 몰분율이 약 0.30인 부근에서 extremum behavior가 나타남을 알았고, 이러한 현상을 용매구조 변화로 논의하였다. 이러한 사실로부터 본 반응은 $S_N1$ 메타니즘이 지배적이며 압력이 증가함에 따라서는 $S_N1$ 성격이 약해짐을 알았다. The rate constants for the solvolysis reactions of p-methoxybenzylchloride in ethanol-water mixtures were determined at 2$^{\circ}$ and 10$^{\circ}C$ up to 1600bar. Rates of reaction were increased with increasing temperature and pressure, and decreased with increasing solvent composition of ethanol mole fraction. From the rate constants, the values of the activation parameters (${{\Delta}V_o}^{\neq},\;{\Delta}{\beta}^{\neq},\;{\Delta}H^{\neq},\;and\;{\Delta}S^{\neq}$) were evaluated. The values of ${{\Delta}V_o}^{\neq}$ and ${\Delta}{\beta}^{\neq}$ exhibit the extremum behavior at about 0.30 mole fraction of ethanol. This behavior is discussed in terms of solvent structure variation. From these results, it could be postulated that the reaction proceeds through $S_N1$ mechanism.

피리딘류와 요오드사이의 전하이동착물생성에 관한 열역학적 연구

권오천,경진범,김명균,Oh Cheun Kwun,Jin Burm Kyong,Myong Kyun Kim 대한화학회 1981 대한화학회지 Vol.25 No.4

피리딘, ${\beta}$-피코린 및 3,5-루티딘과 요오드사이에 형성되는 전하이동착물을 사염화탄소 용액에서 자외선분광광도법을 사용하여 연구한 결과 $C_5H_5N{\cdot}I_2$, ${\beta}-C_5H_4(CH_3)N{\cdot}I_2$ 및 3,5-$C_5H_3(CH_3)_2N{\cdot}I_2$ 형의 1:1 분자착물이 형성됨을 알았다. 이들 착물생성에 대한 흡수최대는 온도가 상승함에 따라 blue shift되므로 이를 고려하여 각 온도에서의 평형상수를 구했다. 이 값으로부터 이들 착물생성에 대한 ${\Delta}H$, ${\Delta}G$및 ${\Delta}S$ 이 열역학적 파라미터를 산출하였다. 이 결과 착물의 상대적 안정도가 다음 순서로 증가함을 알수가 있었다. Pyridine < ${\beta}$-Picoline < 3,5-Lutidine. 이러한 결과는 dipole moment, steric hindrance effect 및 positive inductive effect에 의한 electron density의 증가 때문인 것으로 설명할 수 있었다. 그리고 polymethylbenzene-iodine CT-complex와도 비교 검토하였다. Ultraviolet spectrophotometric investigation were carried out on the systems of pyridine, ${\beta}$-picoline and 3,5-lutidine with iodine in carbon tetrachloride. The results reveal the formation of one to one molecular complexes of the type, $C_5H_5N{\cdot}I_2$, ${\beta}-C_5H_4(CH_3)N{\cdot}I_2$ and 3,5-$C_5H_3(CH_3)_2N{\cdot}I_2$. The equrilibrium constants of complexes were obtained in consideration of that absorption maxima have the blue shift with the increasing temperatures according to the formation of the charge transfer complexes. The thermodynamic parameters, ${\Delta}H$, ${\Delta}G$ and ${\Delta}S$ for the formation of the charge transfer complexes were calculated from these values. These results indicated that the relative stabilities of the pyridine, ${\beta}$-picoline and 3,5-lutidine complexes with iodine increase in the order, pyridine < ${\beta}$-picoline < 3,5-lutidine. These results were supposed to be the influence resulted from increase of electron density by the positive inductive effect and the dipole moment of the steric hindrance effect. And this results were compared and discussed with polymethylbenzene-iodine CT-complexes.