Aromatic dicarboxaldehyde/아민 첨가 생성물의 광화학 및 광물리화학적 특성에 관한 연구

Abstract

Naphthalene-2,3-dicarboxaldehyde（NDA）와 아민간의 첨가생성물에 대한 분광학적 특성과 NDA를 이용한 아민의 형광 분석에 영향을 주는 인자를 알아보기 위하여 계면활성제와 β?Cyclodextrin 그리고 유기 혼합 용매로서의 acetonitrile 그리고 유가 혼합 용매로서 NDA의 영향을 연구하였다. 또한 NDA와 구조가 유사하지만 안정도 측면에서 훨씬 떨어져 아민의 형광 분석에 제한적인 것으로 여겨진 Anthracene-2,3-dicarboxaldehyde（ADA）와 아민간의 첨가생성물의 대한 광물리 및 광물리학적 성질에 대하여 연구하였다. NDA/아민 첨가생성물은 아민의 종류에 따라 조금씩 다른 양상을 보이지만, 대부분 아민 첨가생성물은 acetonitrile 함량이 30 내기 40% 부근에서 최대 형광세기를 나타내었다. 균일 수용액에서 indole 고리를 갖는 아민이나 α-Ω- diamine, 그리고 염기성 아미노산인 lysine등의 NDA첨가생성물은 극히 약한 형광을 나타내었으며, 이는 이러한 첨가생성물 분자에 존재하는 방향족 잔기들의 분자내 회합에 의한 것으로 여겨진다. 양이온성 계면 활성제인 cetyltrimethylammonium bromide（CTAB）과 음이온성인 sodium dodecylsulfate（SDS）, 그리고 β-CD 존재시 균일 수용액에서 형광 세기가 약한 이들 첨가생성물이 형광 세기는 현저히 증대되었다. 또한 β-CD와 NDA/아민 첨가생성물간의 착물 형성시에 glycine첨가생성물의 형광세기보다 tryptophan의 경우 β- CD농도에 따른 형광 세기의 변화가 현저하였는데, 이는 indole고리가 isoindole고리보다 β- CD동공에 잘 삽입됨을 반영한 것이다. 따라서 현지까지의 NDA를 이용한 아민의 형광 분석에서 제한점이 되어왔던 indole고리를 갖는 아민이나 염기성 아미노산인 lysine등의 첨가생성물의 형광 세기가 계면활성제와 β-CD를 적용하여 분석방법을 개량하므로써, 분석 감도를 높게하고 아민간의 감도의 편차를 줄이므로써 NDA를 이용한 일반적인 아민의 형광 분석 방법을 제시하였다. NDA와 유사한 구조를 갖는 Anthracene-2,3-dicarboxaldehyde（ADA）와 아민의 첨가생성물에 대한 광화학적 안정도를 연구하였다. ADA/아민의 첨가생성물은 산소 존재시에 빛에 의하여 탈색되었으며, 단일한 상태의 산소 스캐민져（singlet oxygen scavenger）인 1,3-diphenylisobenzofuran（DPBF）는 photosensitized bleaching반응속도를 현저하게 저하시켰다. ADA/아민 첨가생성물의 회합체와 이 첨가생성물의 β-CD착물은 거의 광반응을 하지 않았다. β-CD는 첨가생성물의 회합체를 용해시키며, β-CD와 첨가생성물의 삽입 착물은 광증감 표백 반응을 저해시켰다. 따라서 ADA/아민 첨가생성물에 대해서는 β-CD를 첨가하므로써, 이들 첨가생성물의 불안정성과 낮은 용해도에 따른 제한점을 극복할 수 있다.;Effects of surfactant, β-cyclodextrin（β-CD）, and acetonitrile on the fluorescence of naphthalene-2,3-dicarvoxaldehyde（NDA）/amine adducts were studied in relation to the fluorometric analysis of primary amines with special emphasis on amino acids. The fluorescence intensity of the adducts varies with the content of acetonitrile in aqueous acetonitrile and shows maximum near 35% CH3CN. The NDA/amine adducts bind to a cationic surfactant micelle, cetyltrimethylammonium bromide（CTAB）, an anionic surfactant, sodium dodecyl sufate（SDS）, and β-CD. The fuorescence intensity of adducts is enhanced upon the binding. The enhancement of the fluorescence intensity of MDA adducts of tryptophan, tryptamine, lysine are much greater than that observed with other adducts, which are attributed to intramolecular association of fluorogenic of aromatic group. This results in unusually low fluorescent intensity, of adducts in homogeneous aqueous media. Distruption of the association by the addition of CTAB, SDS or β-CD enhances the fluorescence intensity. This work demonstrates that micelles and β-CD improve the analytical sensitivity of amines and the photometric sensitivity of NDA/amine adducts was leveled. Anthracence-2,3-dicarboxaldehyde（ADA）/amine adducts is bleached by light in the presence of oxygen. The addition of 1,3-diphenylisobenzofuran（DPBF）, a singlet oxygen scavenger, retards the bleaching reaction. Aggregates of ADA/amine adducts complexes of the adducts show poor reactivity to the photosensitized bleaching reaction. β-CD dissolves the aggregates and inclusion complexation of the adducts with the β-CD inhibits bleaching reaction.