초록 ▼

연구개요
펨토초 유도라만분광법의 높은 시간분해능과 주파수분해능을 이용하여 전기적 들뜬 상태에서 일어나는 분자 내 양성자이동반응과 분자 내 전하이동상태 등에 의한 분자구조를 직접 관찰하는 연구를 수행하였음. alizarin 과 curcumin 의 매우 빠른 양성자이동 반응을 반응물 및 생성물의 용질 진동모드 변화를 통하여 관찰하였으며, 용질을 둘러싸고 있는 용매분자 DMSO 의 진동모드 변화로부터 순간적인 수소결합의 파괴 및 복원 등 용매화 동력학을 관찰하였음. 또한 DCM 분자의 들뜬상태에서 전하이동 상태의 분자구조를 라만분광

연구개요
펨토초 유도라만분광법의 높은 시간분해능과 주파수분해능을 이용하여 전기적 들뜬 상태에서 일어나는 분자 내 양성자이동반응과 분자 내 전하이동상태 등에 의한 분자구조를 직접 관찰하는 연구를 수행하였음. alizarin 과 curcumin 의 매우 빠른 양성자이동 반응을 반응물 및 생성물의 용질 진동모드 변화를 통하여 관찰하였으며, 용질을 둘러싸고 있는 용매분자 DMSO 의 진동모드 변화로부터 순간적인 수소결합의 파괴 및 복원 등 용매화 동력학을 관찰하였음. 또한 DCM 분자의 들뜬상태에서 전하이동 상태의 분자구조를 라만분광법을 통하여 관찰하고 이를 DFT 시뮬레이션 등을 통해 dimethylamino 그룹의 회전에 의한 분자 구조의 변화로 설명하는 연구를 수행함.

연구 목표대비 연구결과
들뜬상태 양성자이동 반응의 동력학 연구. 들뜬상태 라만신호의 중심주파수, 선폭, 크기 변화 등을 이용하여 분자 내 양성자이동 반응의 동력학 정보를 측정하고 반응에 따르는 분자의 구조변화를 라만스펙트럼을 이용하여 관찰하고자 하는 연구목표를 100% 달성하였음. 또한 용질을 둘러싸고 있는 용매분자의 진동모드가 보여주는 매우 빠른 진동모드 변화로부터 용매-용질간 수소결합의 파괴 및 형성 등 용매화동력학 정보를 얻어내었으며, 이를 통해 후속연구로 발전시켜 현재 연구를 수행중임.

들뜬상태 전하이동에 따른 형광 및 분자구조의 변화 연구. 기존의 실험결과에 의해 충분하게 설명되지 못했던 전하이동 상태에서의 DCM　분자의 구조변화와 형광에 미치는 영향을 시분해 라만분광법을 이용하여 관찰하고자 하는 연구목표를 100% 달성하였음. 들뜬상태에서 둘 이상의 conformer를 지니는 것을 실험적으로 관찰하였으며, 이를 통해 전하이동상태의 분자구조를 얻어낼 수 있을 것으로 기대됨. 이러한 실험결과를 DFT 등 이론연구 결과를 이용하여 해석하는 연구가 추가적으로 필요함.

연구개발결과의 중요성
펨토초 유도라만분광법을 통해 얻은 들뜬상태에서의 분자 구조의 변화는 펨토초 적외선분광법 등 다른 시분해 분광법에 비해 높은 주파수분해능을 지니고 있어 분자구조 및 실시간 변화를 규명하는데 중요한 연구자료가 될 수 있을 것임. 이러한 분자의 들뜬상태 진동 정보는 DFT, MD 시뮬레이션 등 들뜬상태에서의 분자구조의 변화 및 에너지를 예측하는 계산법과의 융합연구를 통하면 전기적 들뜬상태에서의 분자동력학 및 반응메커니즘을 명확하게 규명하는 연구로 발전할 수 있을 것으로 기대됨. 화학반응에서의 용질 분자의 변화와 함께 용매의 진동모드 변화를 통해 용매화과정 및 용질-용매간 수소결합의 변화도 관찰할 수 있어 화학반응에 필수적인 용매화과정을 연구할 수 있는 새로운 방법이라 할 수 있음.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 1) 들뜬상태 양성자 이동반응의 분자구조 변화 연구 ... 4
• 2) 들뜬상태 양성자 이동반응의 용질-용매분자 간 상호작용 연구 ... 5
• 3) 전하이동 상태에서의 분자구조 변화 연구 ... 6
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 8
• 5. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 9