The Pressure Effect of the Association of 2,4,6,N-Tetramethyl Pyridinium Iodide in Ethanol-Water Mixture

국문 초록 (Abstract)

부피 퍼센트 95%의 에탄올-물 혼합용매내에서 2,4,6,N-테트라메틸 피리디늄요오드(TeMPI)의 이온회합 상수(K)를 수정한 자외선분광 및 전기 전도도 혼용법으로 온도범위 $25^{\circ}C{\sim} 50^{\circ}C$, 압력범위 1 ${\sim}$ 2,000 bars에서 결정하였다. K값은 압력이 증가함에 따라서 증가하였고 $40^{\circ}C$에서 최대값을 나타내었다. 부분몰부피변화(${\Delta}V$)는 비교적 작은 음의 값이었으며 ${\Delta}V$의 절대값은 $40^{\circ}C$에서 최소값을 보여주었다. TeMPI의 이온 크기 변수(a)는 $40^{\circ}C$에서 최대값을 가졌다. ${\Delta}H^{\circ}$값은 40, $25^{\circ}C$ 그리고 $50^{\circ}C$에서 각각 영, 음수 및 양수로 나타났으며 엔트로피(${\Delta}S^{\circ}$)와 자유에너지(${\Delta}G^{\circ}$)와 같은 다른 열역학변수 값도 계산하였다. 이와 같은 실험결과로부터 우리들은 TeMPI가 압력증가에 대하여 안정화되고, $40^{\circ}C$까지는 온도증가에 따라서도 안정화됨을 보여주었다. 그러나 $40^{circ}C$에서는 TeMPI 두 분자에 있는 8개 메틸기의 분자간 소수성 상호작용으로 인하여 약한 이량체를 형성하고 $50^{\circ}C$이상에서는 다시 열적으로 분해된다는 결론을 얻게 되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The ionic association constant(K) of 2,4,6, N-tetramethyl pyridinium iodide (TeMPI) in 95 volume percentage ethanol-water mixture were determined by a modified UV and conductance method at $25^{\circ}C$ to $50^{\circ}C$ under 1 to 2,000 bars. The K values increase with increasing pressure and have maximum value at $40^{\circ}C$. The partial molar volume hange (${\Delta}V$) has relatively small negative value and the absolute values of ${\Delta}$ are minimum at $40^{\circ}C$. The ion size parameter(a) of TeMPI have maximum value at $40^{\circ}C$. {\Delta}H^{\circ}$ values are zero, positive and negative at 40^{\circ}C$, $25^{\circ}C$ and $50^{\circ}C$ respectively. Other thermodynamic parameters such as the changes of standard entropy ({\Delta}S^{\circ}$) and free energy {\Delta}G^{\circ}$ were evaluated. From these experimental results, we came to conclusion that TeMPI is stabilized by the elevation of pressure and that of temperature below $40^{\circ}C$ but weakly dimerized at $40^{\circ}C$ because of the intermolecular hydrophobic interaction of eight methyl groups of two molecules. And it thermally decomposed above $50^{\circ}C$.