C<SUB>9</SUB>H<SUB>7</SUB>NHCrO₃Cl에 의한 알코올류의 산화반응에서 속도론과 메카니즘

박영조(Young-Cho Park),김영식(Young-Sik Kim),김수종(Soo-Jong Kim) 한국산학기술학회 2018 한국산학기술학회논문지 Vol.19 No.8

C9H7NH과 크롬 (VI) 산화물을 반응시켜 C9H7NHCrO₃Cl을 합성하였다. 적외선 분광광도법 (FT-IR)과 원소 분석으로 구조를 확인하였다. 여러 가지 용매 하에서 C9H7NHCrO₃Cl을 이용하여 벤질 알코올의 산화반응을 측정한 결과, 용매의 유전상수 값 (ε), 이 증가함에 따라 반응 수율이 증가했다. 그 순서는 DMF (N,N`-디메틸포름아미드) > 아세톤 > 클로로포름 > 시클로헥센 이었다. DMF 용매 하에서 C9H7NHCrO₃Cl을 이용하여 여러 가지 알코올류의 산화반응을 측정한 결과, C9H7NHCrO₃Cl은 벤질 알코올, 알릴 알코올, 일차 알코올 및 이차 알코올류를 그에 대응하는 알데히드나 케톤 (75%-95%)으로 전환시키는 효율적인 산화제였다. DMF 용매 하에서 C9H7NHCrO₃Cl을 이용하여 여러 가지 알코올류의 선택적인 산화반응을 측정한 결과, C9H7NHCrO₃Cl은 이차 알코올류 존재 하에서 벤질 알코올, 알릴 알코올, 일차 알코올류의 선택적인 산화제였다. H₂SO₄ 촉매를 이용한 DMF 용매 하에서, C9H7NHCrO₃Cl은 벤질 알코올 (H)과 그의 유도체들 (p-OCH₃, m-CH₃, m-OCH₃, m-Cl, m-NO₂)을 효과적으로 산화시켰다. 전자 받개 그룹들은 반응 속도가 감소한 반면에 전자 주개 치환체들은 반응 속도를 증가시켰고, Hammett 반응상수 (ρ) 값은 –0.69 (308K) 이었다. 본 실험에서 알코올의 산화반응 과정은 속도결정단계에서 수소화 전이가 일어났다. C9H7NHCrO₃Cl was synthesized by reacting C9H7NH with chromium (VI) trioxide. The structure of the product was characterized by FT-IR (Fourier transform infrared) spectroscopy and elemental analysis. The oxidation of benzyl alcohol by C9H7NHCrO3Cl in various solvents showed that the reactivity increased with increasing dielectric constant(ε) in the following order: DMF (N,N`-dimethylformamide) > acetone > chloroform > cyclohexane. The oxidation of alcohols was examined by C9H7NHCrO₃Cl in DMF. As a result, C9H7NHCrO₃Cl was found to be an efficient oxidizing agent that converts benzyl alcohol, allyl alcohol, primary alcohols, and secondary alcohols to the corresponding aldehydes or ketones (75%-95%). The selective oxidation of alcohols was also examined by C9H7NHCrO₃Cl in DMF. C9H7NHCrO₃Cl was the selective oxidizing agent of benzyl, allyl and primary alcohol in the presence of secondary ones. In the presence of DMF with an acidic catalyst, such as H₂SO₄, C9H7NHCrO₃Cl oxidized benzyl alcohol (H) and its derivatives (p-OCH₃, m-CH₃, m-OCH₃, m-Cl, and m-NO₂). Electron donating substituents accelerated the reaction rate, whereas electron acceptor groups retarded the reaction rate. The Hammett reaction constant (ρ) was -0.69 (308K). The observed experimental data were used to rationalize hydride ion transfer in the rate-determining step.

(C9H7NH)2Cr2O7에 의한 치환 벤질알코올들의 산화반응 속도론과 메카니즘

박영조,김수종 사단법인 한국융합기술연구학회 2022 아시아태평양융합연구교류논문지 Vol.8 No.10

“The Cr(VI)-quinoline complex[(C9H7NH)2Cr2O7] was synthesized by reacting C9H7N and CrO3” The structure of the product was characterized with infrared spectroscopy and elemental analysis. The oxidation of alcohols was examined by (C9H7NH)2Cr2O7 in [DMF]N,N-dimethylformamide, acetone. As a result, (C9H7NH)2Cr2O7 was found as efficient oxidizing agent that converted benzyl alcohol, allyl alcohol, primary alcohol, secondary alcohols to the corresponding aldehydes or ketones(70%-95%). The selective oxidation of alcohols was also examined by (C9H7NH)2Cr2O7 in [DMF]N,N-dimethylformamide, acetone. (C9H7NH)2Cr2O7 was selective oxidizing agent(75%-95%) of benzyl alcohol, allyl alcohol and primary alcohol in the presence of secondary ones. As a result, (C9H7NH)2Cr2O7 was selective oxidizing agent of benzyl alcohol, allyl alcohol and primary alcohol in the presence of secondary alcohol ones. ln [DMF]N,N-dimethylformamide solvent, (C9H7NH)2Cr2O7 oxidized benzyl alcohol[H] and substituted benzyl alcohols[p-OCH3, m-CH3, m-OCH3, m-Cl, m-NO2], smoothly in the presence of acidic catalyst[H2SO4]. The reaction was dependent on alcohol, (C9H7NH)2Cr2O7 and acid concentration[H2SO4]. Electron donating substituents accelerated the reaction rate, whereas electron acceptor groups retarded the reaction rate. The Hammett reaction constant[ρ= -0.68, 308K]. The observed experimental data have been rationalized. The hydride ion transfer causes the prior formation of a chromate ester in the rate determining step. 특정 알코올의 히드록시기만을 선택적으로 산화시킬 수 있는 산화제는, 알코올을 포함한 유기화학 합성과정에서, 벤질알코올, 알릴알코올, 일차알코올, 이차알코올들이 있을 때, 특정 알코올만을 선택적으로 산화시키는 산화제로 사용할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 선택적 산화제를 개발하기 위하여, C9H7N과 CrO3을 반응시켜 Cr(VI) 퀴놀린 착물[(C9H7NH)2Cr2O7]을 합성하였다. 적외선분광광도법과 원소분석으로 구조를 확인하였다. [DMF]N,N-디메틸포름아미드, acetone 용매에서 (C9H7NH)2Cr2O7을 이용하여 알코올들의 산화반응을 측정하였고, 벤질알코올, 알릴알코올, 일차알코올, 이차알코올들을 알데히드나 케톤(70%-95%)으로 전환시키는 효율적인 산화제였다. [DMF]N,N-디메틸포름아미드, acetone 용매에서 (C9H7NH)2Cr2O7을 이용하여 여러 가지 알코올 혼합물의 산화반응을 측정한 결과, 이차알코올들이 있을 때, 벤질알코올, 알릴알코올, 일차알코올들을 선택적으로 산화(75%-95%) 시켰다. 결과적으로 (C9H7NH)2Cr2O7은 이차알코올들이 있을 때, 벤질알코올, 알릴알코올, 일차알코올들의 선택적인 산화제로 사용할 수 있다. 산 촉매 H2SO4에서, [DMF]N,N-디메틸포름아미드 용매에서, (C9H7NH)2Cr2O7은 벤질알코올(H)과 치환 벤질알코올들[p-OCH3, m-CH3, m-OCH3, m-Cl, m-NO2]를 효율적으로 산화시켰다. 전자받개 그룹들은 속도가 감소하고 전자주개 치환체들은 속도가 증가하였다. Hammett 반응상수 값은(ρ=–0.68, 308K) 이었다. 본 실험에서 Cr(VI) 퀴놀린 착물[(C9H7NH)2Cr2O7]과 알코올들의 산화반응 과정에서 크로메이트 에스테르 형성과정 후, 속도결정단계에서 수소화전이가 나타나는 메커니즘임으로 진행되었다.

(C₁₀H₈N₂H)₂Cr₂O₇를 이용한 알코올들의 산화반응과 반응속도에 관한 연구

박영조,김수종,Park, Young-Cho,Kim, Soo-Jong 국제문화기술진흥원 2022 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.8 No.6

We synthesized (C₁₀H₈N₂H)₂Cr₂O₇, The structure of the product was characterized with FT-IR(infrared) and elemental analysis. The oxidation of benzyl alcohol by (C₁₀H₈N₂H)₂Cr₂O₇ in organic solvents showed that the reactivity increased with the increase of the dielectric constant. The oxidation of alcohols was examined by (C₁₀H₈N₂H)₂Cr₂O₇ in DMF, acetone. As a resuit, (C₁₀H₈N₂H)₂Cr₂O₇ was found as efficicent oxidizing agent that converted benzyl alcohol, allyl alcohol, primary alcohol and secondary alcohols to the corresponding aldehydes or ketones(65%~95%). The selective oxidation of alcohols was also examined by (C₁₀H₈N₂H)₂Cr₂O₇ in DMF, acetone. (C₁₀H₈N₂H)₂Cr₂O₇ was selective oxidizing agent(15%~95%) of benzyl alcohol, allyl alcohol and primary alcohol in the presence of secondary ones. In the presence of DMF solvent with acidic catalyst such as H₂SO₄. (C₁₀H₈N₂H)₂Cr₂O₇ oxidized benzyl alcohol(H) and its derivatives. The Hammett reaction constant(ρ) was -0.69(308K). The observed experimental data were used to rationalize the hydride ion transfer in the rate determining step.

(C10H8N2H)2Cr2O7를 이용한 치환 벤질 알코올류의 산화반응과 반응속도에 관한 연구

박영조,김영식,김수종 한국공업화학회 2017 공업화학 Vol.28 No.5

4,4’-비피리딘과 크롬(VI) 산화물을 반응시켜 (C10H8N2H)2Cr2O7을 합성하였다. 적외선분광광도법(FT-IR)과 원소분석으로 구조를 확인하였다. 여러 가지 용매 하에서 (C10H8N2H)2Cr2O7을 이용하여 벤질알코올의 산화반응을 측정한 결과, 용매의 유전상수 값이 증가함에 따라 반응수율이 증가했다. 그 순서는 DMF (N,N’-디메틸포름아미드) > 아세톤 > 클로로포름 > 시클로헥센이었다. H2SO4 촉매를 이용한 DMF 용매 하에서, (C10-H8N2H)2Cr2O7은 벤질알코올(H)과 그의 유도체들(p-OCH3, m-CH3, m-OCH3, m-Cl, m-NO2)을 효과적으로 산화시켰다. 전자받개 그룹들은 반응속도가 감소한 반면에전자주개 치환체들은 반응속도를 증가시켰고, Hammett 반응상수(ρ) 값은 -0.70 (308 K)이었다. 본 실험에서 알코올의산화반응 과정은 속도결정단계에서 수소화 전이가 일어났다.

크롬(VI)-퀴놀린 화합물에 의한 알코올류의 산화반응에 대한 반응속도론적 연구

박영조,김수종,Park, Young-Cho,Kim, Soo-Jong 중소기업융합학회 2021 융합정보논문지 Vol.11 No.9

유기공업 화학에서 알코올류의 산화제에 대해 연구가 많이 진행 되고 있으며, 그중에서도 크롬(VI)-계열의 시약들이 산화제로 널리 이용되어 왔다. 그리고 일차알코올을 알데히드로만 산화시키는 산화제와 메카니즘 규명이 필요하게 되었다. 이러한 연구의 일환으로 본 연구에서는 퀴놀린과 chromium(VI) trioxide을 반응시켜 크롬(VI)-퀴놀린 화합물[(C₉H₇NH)₂Cr₂O₇]을 합성하여, FT-IR 및 원소분석에서 구조를 확인하였다. 여러 가지 유기용매를 사용하여 크롬(VI)-퀴놀린 화합물에 의한 벤질 알코올의 산화반응은 유전상수 값이 큰 유기용매인 N,N'-dimethylformamide에서 높은 산화반응성을 보였다. N,N'-dimethylformamide 용매를 사용하여 크롬(VI)-퀴놀린 화합물은 치환 벤질 알코올류를 효율적으로 산화시켰고, Hammett 반응상수(ρ)=-0.69(303 K) 이였다. 본 실험에서 알코올의 산화반응 과정은 chromate ester 형성과정과, 속도결정단계에서 수소화 전이가 일어나는 반응경로임을 알 수 있었다. 결과적으로 크롬(VI)-퀴놀린 화합물은 벤질알코올, 알릴알코올, 일차알코올 및 이차알코올류를 알데히드나 케톤으로 전환시키는 효율적인 산화제로, 이차알코올류 존재 하에서 벤질알코올, 알릴알코올, 일차알코올의 선택적인 산화제로 사용할 수 있다. Cr(VI)-quinoline compound[(C₉H₇NH)₂Cr₂O₇] was synthesized by the reaction between of quinoline and chromium(VI) trioxide, and structure was FT-IR, elemental analysis. The oxidation ability of benzyl alcohol greatly depends upon the dielectric constant of the used organic solvent, where carbon tetrachloride was worst and N,N'-dimethylformamide was best solvent. Noticeably, in N,N'-dimethylformamide solvent, Cr(VI)-quinoline compound oxidized substituted benzyl alcohols. The Hammett reaction constant(ρ)=-0.69(303K). As a resuit, Cr(VI)-quinoline compound was found as efficicent oxidizing agent that converted benzyl alcohol, allyl alcohol, primary alcohol and secondary alcohols to the corresponding aldehydes or ketones. Cr(VI)-quinoline compound was selective oxidizing agent of benzyl alcohol, allyl alcohol and primary alcohol in the presence of secondary alcohol ones.

청년정책 현황분석 연구

송수종,천영민,박가열,변정현,이장희,이서정,백하나,최지은 한국고용정보원 2021 연구사업보고서 Vol.- No.-

회전 탄두 시뮬레이션 성능 개선을 위한 가변 시간 간격 수치해석 기법 분석

현수종(Soo-Jong Hyeon),박국권(Kuk-Kwon Park),김승훈(Seung-Hoon Kim),유창경(Chang-Kyung Ryoo) 한국항공우주학회 2020 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2020 No.11

(C₁₀H₈N₂H)₂Cr₂O₇를 이용한 치환 벤질 알코올류의 산화반응과 반응속도에 관한 연구

박영조 ( Young Cho Park ),김영식 ( Young Sik Kim ),김수종 ( Soo Jong Kim ) 한국공업화학회 2017 공업화학 Vol.28 No.5

4,4`-비피리딘과 크롬(VI) 산화물을 반응시켜 (C<sub>10</sub>H<sub>8</sub>N<sub>2</sub>H)<sub>2</sub>Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub>을 합성하였다. 적외선분광광도법(FT-IR)과 원소분석으로 구조를 확인하였다. 여러 가지 용매 하에서 (C<sub>10</sub>H<sub>8</sub>N<sub>2</sub>H)<sub>2</sub>Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub>을 이용하여 벤질알코올의 산화반응을 측정한 결과, 용매의 유전상수 값이 증가함에 따라 반응수율이 증가했다. 그 순서는 DMF (N,N`-디메틸포름아미드) > 아세톤 > 클로로포름 > 시클로헥센이었다. H₂SO₄ 촉매를 이용한 DMF 용매 하에서, (C₁₀-H₈N₂H)₂Cr₂O₇은 벤질알코올(H)과 그의 유도체들(p-OCH₃, m-CH₃, m-OCH₃, m-Cl, m-NO₂)을 효과적으로 산화시켰다. 전자받개 그룹들은 반응속도가 감소한 반면에 전자주개 치환체들은 반응속도를 증가시켰고, Hammett 반응상수(ρ) 값은 -0.70 (308 K)이었다. 본 실험에서 알코올의 산화반응 과정은 속도결정단계에서 수소화 전이가 일어났다. (C₁₀H₈N₂H)₂Cr₂O₇ was synthesized by reacting 4,4`-bipyridine and chromium (VI) trioxide. The structure of the product was characterized with FT-IR (infrared spectroscopy) and elemental analysis. The oxidation of benzyl alcohol using (C<sub>10</sub>H<sub>8</sub>N<sub>2</sub>H)<sub>2</sub>Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub> in various solvents showed that the reactivity increased with the increase of the solvent dielectric constant, in the order of DMF (N,N`-dimethylformamide) > acetone > chloroform > cyclohexane. In the presence of DMF, an acidic catalyst such as H₂SO₄ (C₁₀H₈N₂H)₂Cr₂O₇ oxidized benzyl alcohol (H) and its derivatives (p-OCH₃, m-CH₃, m-OCH₃, m-Cl, m-NO₂). Electron donating substituents accelerated the reaction rate, whereas electron acceptor groups retarded the reaction rate. Hammett reaction constant (ρ) was -0.70 (308 K). The observed experimental data were used to rationalize the hydride ion transfer in the rate determining step.

1P-561 Kinetics and Mechanism of the Oxidation of Substituted Benzyl Alcohols by (C₉H₇NH)₂Cr₂O₇

김영식,박영조,김수종 한국공업화학회 2017 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2017 No.0

고에너지 밀도를 위한 황화물계 전고체 전지용 SE-free Si 전극 신규 디자인

박준언,박정목,최지섭,김재원,손혜영,최지후,채수종,고민성 한국전지학회 2024 한국전지학회지 Vol.4 No.1

실리콘(Si)은 흑연 대비 약 10배에 달하는 고용량 음극재이며, 이를 우수한 안정성 및 고에너지를 구현할 것으로 기 대되는 차세대 전고체 전지에 적용하기 위한 연구가 주목받고 있다. 전고체 전지용 Si 전극 제조 시 리튬 이온 전도성을 확보하기 위해 고체 전해질의 충분한 첨가가 필수적이며 이는 에너지 밀도를 저하시킬 뿐만 아니라 상당한 비용 증가를 수반한다. 본 연구에서는 고용량의 실리콘을 사용한 고에너지 밀도 전극을 제작하기 위해 고체 전해질이 없는 SE-free Si 전극을 제작하였다. 전고체 전지에 적합한 SE-free Si 전극 설계를 위해 CNT의 함량, 실리콘 입자 크기, 압연 유무 그리고 전기화학적 프로토콜을 변수로 두고 전기화학 평가를 진행하여 SE-free Si 전극의 성능을 비교 분석했다. The application of Si anode, which offers more than ten times the capacity of graphite, into the next-generation allsolid-state batteries (ASSB) has attracted significant attention to secure both of safety and high-energy density of batteries. When fabricating silicon electrodes for ASSB, it is essential to add a sufficient amount of solid electrolyte (SE) to ensure lithium-ion conduction between silicon particles. However, the presence of SE in the electrode limits energy density and increases material costs considerably. Herein, a solid electrolyte-free (SE-free) silicon electrode has been fabricated to achieve a high-energy density electrode using high-capacity silicon. To investigate main factors of SE-free silicon electrodes for ASSB, various electrochemical performances have been characterized with controlling the content of carbon nanotubes (CNT), the calendering process, silicon particle size, and electrochemical protocols.