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https://www.krm.or.kr/krmts/link.html?dbGubun=SD&m201_id=10011156&local_id=10018354
유기인 살충제 화합물의 가수분해반응에 대한 전이금속 촉매효과에 관한 연구
Reports NRF is supported by Research Projects( 유기인 살충제 화합물의 가수분해반응에 대한 전이금속 촉매효과에 관한 연구 | 2006 Year 신청요강 다운로드 PDF다운로드 | 구인선(경상대학교) ) data is submitted to the NRF Project Results
Researcher who has been awarded a research grant by Humanities and Social Studies Support Program of NRF has to submit an end product within 6 months(* depend on the form of business)
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  • Researchers have entered the information directly to the NRF of Korea research support system
Project Number C00119
Year(selected) 2006 Year
the present condition of Project 종료
State of proposition 재단승인
Completion Date 2007년 08월 28일
Year type 결과보고
Year(final report) 2007년
Research Summary
  • Korean
  • O,O-dimethylphosphorthioate anion (PA-) 및 PA-에 Ag+, Hg2+ 및 Na+를 가했을 때 31P NMR chemical shifts에 대한 실험 및 이론적 연구를 수행하였다. 측정된 PA-···Ag+ 및 PA-···Hg2+ 착물의 31P chemical shifts 값은 각각 ~43 및 ~40 으로 PA-의 값에 비해 아주 큰 upfield 변화가 관측되었다. 그러나 PA-···Na+ 착물의 chemical shifts 값은 ~65 ppm으로 거의 변화가 없었다. PA-···Ag+ 및 PA-···Hg2+ 착물의 31P chemical shifts 값은 [Ag+]/[PA] 및 [Hg2+]/[PA]의 값이 각각 0 ~ 1.0 및 0 ~ 0.5로 증가함에 따라 급격한 증가를 보였다. 그러나 그 이상의 값으로 증가하면 31P chemical shifts 값은 거의 일정한 값을 나타내었다. 이러한 현상은 PA-···Ag+ 및 PA-···Hg2+ 착물은 1 : 1 및 1 : 2 착물이 형성되고 있음을 알 수 있다. ESI-MS 스펙트럼에서 P(=S)(OCH3)2+Ag+H]+ 및 [2{O–P(=S)(OCH3)2}+Hg+H]+ 피크가 얻어진 것으로 보아 NMR 연구결과를 뒷받침해 주고 있다. 실험 및 이론적 연구 결과로부터 PA-가 Ag+ 및 Hg2+와 착물을 형성하면 PA-의 P–O 결합 및 P=S 결합이 P=O 이중결합 및 P–S 단일결합 성격으로 변화되어 31P의 chemical shifts 값이 큰 upfield (Ag+: 23 ppm; Hg2+: 28 ppm)로 변화됨을 설명할 수 있었다.
  • English
  • Experimental and theoretical study has been carried out on 31P NMR chemical shifts in the O,O-dimethylphosphorthioate anion (PA-) and with Ag+, Hg2+ and Na+. The observed PA-•••Ag+ and PA-•••Hg2+ metal complexes and PA- Na+ salt have 31P chemical shift ~43, ~40 and ~65 ppm respectively. The 31P chemical shifts for PA-•••Ag+ and PA-•••Hg2+ complexes exhibit an initial sharp increase as the [Ag+]/[PA] and [Hg2+]/[PA] ratio increases from 0 to 1.0 and 0 to 0.5 respectively, and beyond those ratio remains nearly constant. This result indicate the formation of 1 : 1 PA-•••Ag+ and 2 : 1 (PA-)2•••Hg2+ complexes. The electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) peaks are in [O–P(=S)(OCH3)2+Ag+H]+ and [2{O–P(=S)(OCH3)2}+Hg+H]+ for PAH with Ag+ and Hg2+ are supporting for 1 : 1 PA-•••Ag+ and 2 : 1 PA-•••Hg2+ complexes. Experimental and theoretical results were strong supported for greater P=O double and P–S single bond character is in accord with the observed 31P upfield shifts (23 ppm for Ag+ and 28 ppm for Hg2+) of PA–•••metal complexes.
Research result report
  • Abstract
  • O,O-dimethylphosphorthioate anion (PA-) 및 PA-에 Ag+, Hg2+ 및 Na+를 가했을 때 31P NMR chemical shifts에 대한 실험 및 이론적 연구를 수행하였다. 측정된 PA-···Ag+ 및 PA-···Hg2+ 착물의 31P chemical shifts 값은 각각 ~43 및 ~40 으로 PA-의 값에 비해 아주 큰 upfield 변화가 관측되었다. 그러나 PA-···Na+ 착물의 chemical shifts 값은 ~65 ppm으로 거의 변화가 없었다. PA-···Ag+ 및 PA-···Hg2+ 착물의 31P chemical shifts 값은 [Ag+]/[PA] 및 [Hg2+]/[PA]의 값이 각각 0 ~ 1.0 및 0 ~ 0.5로 증가함에 따라 급격한 증가를 보였다. 그러나 그 이상의 값으로 증가하면 31P chemical shifts 값은 거의 일정한 값을 나타내었다. 이러한 현상은 PA-···Ag+ 및 PA-···Hg2+ 착물은 1 : 1 및 1 : 2 착물이 형성되고 있음을 알 수 있다. ESI-MS 스펙트럼에서 P(=S)(OCH3)2+Ag+H]+ 및 [2{O–P(=S)(OCH3)2}+Hg+H]+ 피크가 얻어진 것으로 보아 NMR 연구결과를 뒷받침해 주고 있다. 실험 및 이론적 연구 결과로부터 PA-가 Ag+ 및 Hg2+와 착물을 형성하면 PA-의 P–O 결합 및 P=S 결합이 P=O 이중결합 및 P–S 단일결합 성격으로 변화되어 31P의 chemical shifts 값이 큰 upfield (Ag+: 23 ppm; Hg2+: 28 ppm)로 변화됨을 설명할 수 있었다.
  • Research result and Utilization method
  • 유기인 살충제 [OPs (Organophosphorus) Pesticides] 화합물에 대한 31P NMR chemical shifts의 이론적 연구로부터 31P NMR chemical shifts 값의 순서가 (RO)3P=O < (RS)(RO)2P=O < (RO)3P=S < (RO)2 (RS)P=S가 되는 원인이 인 원자의 d-orbital 전자 밀도의 증가에 따른 pπ–dπ back-bonding interaction 때문임을 알았고 또 ADF (AmsterdamDensity Functional) 계산 결과로부터 paramagnetic property가 인의 chemical shifts 값을 결정하는 중요한 요인임을 밝혀냈다. O,O-dimethylphosphorthioate anion (PA-) 및 PA-에 Ag+, Hg2+ 및 Na+를 가했을 때 31P NMR chemical shifts에 대한 실험 및 이론적 연구로붙터 PA-···Ag+ 및 PA-···Hg2+ 착물의 31P chemical shifts 값은 각각 ~43 및 ~40 으로 PA-의 값에 비해 아주 큰 upfield 변화가 관측되었다. 그러나 PA-···Na+ 착물의 chemical shifts 값은 ~65 ppm으로 거의 변화가 없었다. PA-···Ag+ 및 PA-···Hg2+ 착물의 31P chemical shifts 값은 [Ag+]/[PA] 및 [Hg2+]/[PA]의 값이 각각 0 ~ 1.0 및 0 ~ 0.5로 증가함에 따라 급격한 증가를 보였다. 그러나 그 이상의 값으로 증가하면 31P chemical shifts 값은 거의 일정한 값을 나타내었다. 이러한 현상은 PA-···Ag+ 및 PA-···Hg2+ 착물은 1 : 1 및 1 : 2 착물이 형성되고 있음을 알 수 있다. ESI-MS 스펙트럼에서 P(=S)(OCH3)2+Ag+H]+ 및 [2{O–P(=S)(OCH3)2}+Hg+H]+ 피크가 얻어진 것으로 보아 NMR 연구결과를 뒷받침해 주고 있다. 실험 및 이론적 연구 결과로부터 PA-가 Ag+ 및 Hg2+와 착물을 형성하면 PA-의 P–O 결합 및 P=S 결합이 P=O 이중결합 및 P–S 단일결합 성격으로 변화되어 31P의 chemical shifts 값이 큰 upfield (Ag+: 23 ppm; Hg2+: 28 ppm)로 변화되는 것을 설명할 수 있다. 이와같이 NMR 연구에 의한 31P chemical shifts 연구로부터 유기인 화합물의 PO 결합 및 PS 결합의 bond order의 변화에 따라 31P의 chemical shifts 값이 변화됨을 밝혀냈다.
    이들 연구 결과를 잘 활용한다면 유기인 살충제 (OPs pesticides) 화합물을 확인하는데 이용할수 있습니다. 또한 최근 농장, 골프장, 논 및 밭에 살충제가 다량 사용되어 심각한 환경오염을 유발시키는 유기인 살충제의 잔류량을 확인하는 데 응용할 수 있을 것으로 생각됩니다.
  • Index terms
  • O,O-dimethylphosphorthioate anion (PA-), Complex, 31P NMR chemical shifts, ESI-MS spectrum, upfield shift, Nuclear shielding, d-orbital population, dpi-ppi back donation ineraction. ADF (Amsterdam Density Fuctional), Diamagmetic property, Diamagnetic property, Bond order
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