Calix[4]pyrrole에 기초한 이온쌍 수용체의 합성 및 이온 인식 특성 연구
저자
발행사항
춘천 : 강원대학교 대학원, 2010
학위논문사항
학위논문(석사)-- 강원대학교 대학원 일반대학원 : 화학과 2010. 2
발행연도
2010
작성언어
한국어
주제어
KDC
437.04 판사항(5)
발행국(도시)
강원특별자치도
기타서명
Synthesis and Recognition Properties of Calix[4]pyrrole Based Heteroditopic Receptors
형태사항
124 p. 26cm
일반주기명
참고문헌: p.76-79
소장기관
음이온 수용체로써 그 기능이 잘 알려진 calix[4]pyrrole의 스트랩에 여러 작용기가 도입되면 음이온에 대한 친화력과 선택성이 많이 개선된다는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 뿐만 아니라 sensor 및 dosimeter, chiral 인식 등 그 응용분야가 점차 확대되고 있다. 본 연구에서는 calix[4]pyrrole의 스트랩 요소로 양이온 결합자리를 도입시켜 새로운 이온쌍 수용체를 디자인 및 합성하였으며 그 구조를 여러 가지 분광학적인 방법으로 확인하였다. 또한 합성된 수용체의 실제 이온쌍 인식 특성을 1H NMR과 ITC (등온 적정 열량계)를 이용하여 살펴보았다.
수용체의 합성은 tosyl화 된 tetraethylene glycol 또는 pentaethylene glycol을 4-(1,1-Di(1H-pyrrol-2-yl)ethyl)phenol과 반응시켜 oligoether로 연결된 bis- DPM (Dipyrromethane)을 합성하고 이것을 산 촉매 존재 하에 acetone과 축합시켜 tetraethylene glycol 스트랩 된 수용체 O5-caix[4]pyrrole과 pentaethylene glycol이 스트랩 된 수용체 O6-calix[4]pyrrole을 합성 할 수 있었다. 합성 된 수용체는 1H NMR, 13C NMR 및 질량 분석을 통하여 그 구조를 확인 하였다.
합성된 수용체의 이온쌍 인식 유무를 확인하기 위해 먼저 여러 가지 양이온(Li+, Na+, K+, Cs+)에 대한 착물 형성 여부를 1H NMR과 ITC를 통해 조사해 보았다. 양이온은 모두 perchlorate 염으로 acetonitrile 용매에서 적정한 결과 두 수용체 모두 양이온과 착물을 생성하지 않음을 알 수 있었다. 그러나 tetrabutylammonium 염 형태의 음이온 (F-, AcO-, Cl-)과 비가역적으로 강하게 결합을 형성함을 확인 하였을 뿐만 아니라 여러 가지 음이온이 공존해 있어도 두 수용체 모두 선택적으로 F-과 강한 착물을 형성하는 것을 확인하였다. 또한 수용체와 1:1 착물을 이룬 수용체에 여러 가지 양이온을 첨가한 결과 크기가 상대적으로 작은 Li+과 Na+은 수용체에 결합되어 있는 F-를 수용체로부터 완전히 해리시키는 것을 확인 할 수 있었다. K+의 경우 수용체는 거의 상호작용 하지 않았으며, Cs+의 경우에는 반대로 양이온이 수용체와 결합하여 수용체가 이온쌍과 착물을 형성함을 알 수 있었다. 이때 Cs+은 음이온 결합으로 인해 cone형태로 바뀐 calix[4]pyrrole과 양이온-π 상호작용으로 결합되는 것을 알 수 있었다. 또한 O6-calix[4]pyrrole이 Cl-와 착물을 이루었을 때는 다른 음이온(F-, AcO-)과 착물을 이루었을 때와 달리 과량의 Li+이 첨가 되어도 수용체에서 Cl-가 해리 되지 않았다. 이를 통해 Cl-와 착물을 형성한 수용체의 oligoether에 크기가 작은 Li+이 직접 결합하여 직접 Cl-와 상호작용하는 형태 (contact ion-pair)로 존재할 것으로 생각된다.
이밖에 oligoethylene glycol 스트랩 된 calix[4]pyrrole 보다 양이온 친화력을 향상시키고자 m-dibenzo[26]crown-8이 캡 씌워진 calix[4]pyrole, K+을 선택적으로 인식하는 calix[4]crown-5가 연결 된 calix[4]pyrrole을 디자인하여 합성 하였다. 그리고 그 구조는 1H NMR, 13C NMR 및 질량 분석, 그리고 단결정 구조분석을 통하여 그 구조를 확인 하였으며, 수용체와 이온사이의 결합 특성연구는 진행 중에 있다. 그리고 calix[4]crown-n(n = 5, 6)과 calix[4]pyrrole 사이에 ethylene glycol이 도입 된 이온쌍 수용체는 합성 중에 있다.
Receptors possessing the combined function of anion binding and cation binding properties could be ideal models for ion-pair recognition. With these regards, we designed and synthesized the ditopic ion-pair receptors based on the caix[4]pyrroles, oligoethylene glycol and calix[4]crown. The synthesis of the calix[4]pyrroles bearing a diametrically crossing tetra- or pentaethylene glycol strap (8, 9) was accomplished by condensation of oligoether podand-like bisdipyrrome- thanes with acetone in the presence of acid catalyst. The synthesized receptors were characterized by 1H NMR, 13C NMR and MALDI-TOF MS spectroscopy. 1H NMR spectroscopic analyses confirm that the receptor 9 forms a strong 1:1 complex [9∙F-] with fluoride anion in acetonitrile solvent. However, the bound fluoride anion was easily decomplexed upon treatment with Na+ or Li+ cation. On the other hand, the fluoride-bound host forms strong ion-pair complex with Cs+ cation. The Cs+ bound to the cup of calix[4]pyrrole generated by conformational change upon fluoride binding. No interaction was observed with K+ cation. In the case of chloride complex [9∙Cl-], only Li+ cation bound to the oligoether moiety to form a tight ion-pair. The Cs+ binds to the cup of calix[4]pyrrole on the other hand and partial decomplexation was observed with Na+ and K+.
The calix[4]pyrrole diametrically connected with m-dibenzo[26]crown-8 was also synthesized and fully characterized in order to improve the ion-pair binding selectivity. The structure was characterized by 1H NMR, 13C NMR, MALDI-TOF MS as well as single crystal X-ray crystalography. Another ion-pair receptors bearing calix[4]crown-5 and calix[4]pyrrole has been synthesized and characterized. The receptor formed stable 1/1 complex only with fluoride anion in acetonitrile.
서지정보 내보내기(Export)
닫기소장기관 정보
닫기권호소장정보
닫기오류접수
닫기오류 접수 확인
닫기음성서비스 신청
닫기음성서비스 신청 확인
닫기이용약관
닫기학술연구정보서비스 이용약관 (2017년 1월 1일 ~ 현재 적용)
학술연구정보서비스(이하 RISS)는 정보주체의 자유와 권리 보호를 위해 「개인정보 보호법」 및 관계 법령이 정한 바를 준수하여, 적법하게 개인정보를 처리하고 안전하게 관리하고 있습니다. 이에 「개인정보 보호법」 제30조에 따라 정보주체에게 개인정보 처리에 관한 절차 및 기준을 안내하고, 이와 관련한 고충을 신속하고 원활하게 처리할 수 있도록 하기 위하여 다음과 같이 개인정보 처리방침을 수립·공개합니다.
주요 개인정보 처리 표시(라벨링)
목 차
3년
또는 회원탈퇴시까지5년
(「전자상거래 등에서의 소비자보호에 관한3년
(「전자상거래 등에서의 소비자보호에 관한2년
이상(개인정보보호위원회 : 개인정보의 안전성 확보조치 기준)개인정보파일의 명칭 | 운영근거 / 처리목적 | 개인정보파일에 기록되는 개인정보의 항목 | 보유기간 | |
---|---|---|---|---|
학술연구정보서비스 이용자 가입정보 파일 | 한국교육학술정보원법 | 필수 | ID, 비밀번호, 성명, 생년월일, 신분(직업구분), 이메일, 소속분야, 웹진메일 수신동의 여부 | 3년 또는 탈퇴시 |
선택 | 소속기관명, 소속도서관명, 학과/부서명, 학번/직원번호, 휴대전화, 주소 |
구분 | 담당자 | 연락처 |
---|---|---|
KERIS 개인정보 보호책임자 | 정보보호본부 김태우 | - 이메일 : lsy@keris.or.kr - 전화번호 : 053-714-0439 - 팩스번호 : 053-714-0195 |
KERIS 개인정보 보호담당자 | 개인정보보호부 이상엽 | |
RISS 개인정보 보호책임자 | 대학학술본부 장금연 | - 이메일 : giltizen@keris.or.kr - 전화번호 : 053-714-0149 - 팩스번호 : 053-714-0194 |
RISS 개인정보 보호담당자 | 학술진흥부 길원진 |
자동로그아웃 안내
닫기인증오류 안내
닫기귀하께서는 휴면계정 전환 후 1년동안 회원정보 수집 및 이용에 대한
재동의를 하지 않으신 관계로 개인정보가 삭제되었습니다.
(참조 : RISS 이용약관 및 개인정보처리방침)
신규회원으로 가입하여 이용 부탁 드리며, 추가 문의는 고객센터로 연락 바랍니다.
- 기존 아이디 재사용 불가
휴면계정 안내
RISS는 [표준개인정보 보호지침]에 따라 2년을 주기로 개인정보 수집·이용에 관하여 (재)동의를 받고 있으며, (재)동의를 하지 않을 경우, 휴면계정으로 전환됩니다.
(※ 휴면계정은 원문이용 및 복사/대출 서비스를 이용할 수 없습니다.)
휴면계정으로 전환된 후 1년간 회원정보 수집·이용에 대한 재동의를 하지 않을 경우, RISS에서 자동탈퇴 및 개인정보가 삭제처리 됩니다.
고객센터 1599-3122
ARS번호+1번(회원가입 및 정보수정)