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아세토니트릴에서 유기아민과 포스핀에 대한 염기도의 제1원리 예측

전문가 제언: ○ 양성자이동은 유기분자의 변환에서 가장 중요한 과정으로 용액에서 유기화합물의 산도와 염기도의 정확한 지식은 유기화학의 메커니즘 연구에 필수적 요건이다. 유기화합물의 산도와 염기도 결정에서 실험적 방법은 물론 순 이론적으로 산도와 염기도를 계산하는 이론적 방법의 개발도 필수적이다. 계산화학의 발달로 기체상에서 유기분자들의 산도와 염기도는 실험적으로 얻은 결과와 잘 인치하는 계산치를 얻을 수 있으나 용액-상(phase)에서 정확한 산도와 염기도의 예측을 위하여 양성자이동 열역학에 큰 영향을 미치는 용매화 효과를 포함시켜야 한다.

○ 유전 연속체법을 사용하여 물에서 다양한 유기화합물들의 산도와 염기도를 계산하기 위하여 이론적 실험계획안들이 개발되었으나 특수유기용매에서 pKa‘S를 예측하기 위해 주의 깊은 보정이 필요하다. 그 명확한 보정이 pKa‘S 계산에서 수행된 유일한 유기용매는 DMSO이고 그 용매에서 유기산들의 정확한 pKa‘S를 계산하기 위하여 제1원리 방법을 개발했다. 250개 이상의 구조적으로 관련 없는 유기화합물들이 그 보정에서 시험되었고 그 rms 오차는 1.4pKa 단위로 결정되었다.

○ 아세토니트릴은 유기반응에서 극성 비양성자성 용매로서 광범위하게 사용되기 때문에 비록 대응되는 DMSO 값들이 측정되었을 지라도 아세토니트릴에서 여러 가지 유기산들의 pKa 값들을 정확히 측정하는 것이 필요하다. 아세토니트릴에서 다양한 유기아민과 포스핀의 염기도를 또는 아세토니트릴에서 그 대응되는 양성자첨가 된 아민과 포스핀의 pKa 값을 확실히 예측할 수 있는 순이론 적 실험계획안인 제1원리법을 개발했는데 아민과 포스핀이 유기변환을 중재하거나 촉매작용하기 위하여 염기로서 광범위하게 활용되기 때문에 이 연구가 중요하다.

○ 아세토니트릴에서 유기아민과 포스핀의 염기도를 제1원리로 예측하는 방법의 순 이론적 계획안은 다른 많은 유기용매들에서 다양한 유기산들과 염기들의 산도와 염기도를 가장 정확하게 예측산정 할 수 있는 아이디어를 제공할 수 있으므로 모든 양성자이동 유기화학 반응의 기초 자료를 용이하게 얻을 수 있어서 유기화학자들에게 강력한 이론적 및 실용적 도구가 될 것으로 기대한다.

저자: Li, JN; Fu, Y; Liu, L; Guo, QX; AF Li, Jia-Ning; Fu, Yao; Liu, Lei; Guo, Qing-Xiang
자료유형: 학술정보