과학연구

온도에 따르는 2차원상관근적외선분광법에 의한 L-메티오닌수소아셀렌산염의 수소결합특성 연구

 2021.5.3.

경애하는 김정은동지께서는 다음과 같이 말씀하시였다.

《과학연구부문에서 최첨단돌파전을 힘있게 벌려 경제발전과 국방력강화, 인민생활향상에 이바지하는 가치있는 연구성과들을 많이 내놓아야 합니다.》

셀렌화합물들은 유리라디칼소거제의 기능을 나타내는것으로 하여 항산화제와 방사선보호제로 리용되고있다.

최근 김일성종합대학 첨단기술개발원 연구집단에서는 합성원가가 셀렌메티오닌에 비하여 적은 L-메티오닌수소아셀렌산염(L-met-H2SeO3) 얻고 온도에 따르는 2차원상관근적외선분광법으로 L-메티오닌과 아셀렌산과의 결합특성을 밝히기 위한 연구를 진행하였다.

여러 저자들은 아셀렌산과 글리신을 각각 2:1, 1:2의 몰비로 반응시켜 결정성디글리신수소아셀렌산염(DGSe(Ⅳ))과 글리신아셀렌산(MGSe(Ⅳ)을 얻었으며 아셀렌산염들의 결합특성은 x선회절법, 푸리에변환적외선 및 라만분광법으로 해석하였다. 그러나 메티오닌과 아셀렌산과의 결합특성을 밝힌 자료는 발표된것이 없다.

최근에 온도에 따르는 근적외선2차원상관분광법은 분자간 및 분자내수소결합특성을 밝히는데 광범히 응용되고있다.

우리는 L-메티오닌과 아셀렌산수용액을 방온도에서 온도조종자석교반기를 리용하여 약 4h동안 교반하고 서서히 증발시켜 L-메티오닌수소아셀렌산염결정을 얻었다. 얻은 결정은 푸리에변환적외선스펙트르와 근적외선스펙트르를 측정하여 L-메티오닌수소아셀렌산염이라는것을 확인하였다.

L-메티오닌수소아셀렌산염의 수소결합특성을 해석하기 위하여 온도에 따르는 근적외선스펙트르를 측정하고 2차원상관분석법을 적용하여 해석을 진행하였다.

2차원상관분석은 얻어지는 동시상관 및 이시상관스펙트르로부터 온도에 따르는 L-메티오닌수소아셀렌산염의 근적외선스펙트르의 특징적인 흡수파수들에서 봉우리세기변화의 호상관계 밝힐수 있다.

동시상관스펙트르의 대각선상에 나타나는 자기상관봉우리들과 비대각선상에 나타나는 호상상관봉우리들을 온도변화에 따라 세기변화가 큰 파수들과 그것들의 증가, 감소와 련관된 정보를 준다. 한편 이시상관스펙트르는 비대각선상에 나타나는 호상상관봉우리들을 비대각선상에 나타나는 호상상관봉우리들로 구성되는데 서로 다른 파수들에서 세기변화의 순서를 보여준다.

2차원상관해석결과로부터 분자간수소결합을 반영하는 5110, 5538, 5743cm-1띠의 세기는 온도가 증가함에 따라 감소하였으며 분자내수소결합과 관련한 4290, 4370, 4655cm-1띠의 세기는 증가한다는것을 보여주었다. 열분석은 L-메티오닌수소아셀렌산염이 유리카르본산에 의한 분자간수소결합으로 인하여 메티오닌에 비하여 더 안정한 성질과 더 높은 분해온도를 가진다는것을 확인하였다.

우리는 온도에 따르는 푸리에변환근적외선스펙트르의 2차원상관분석법에 의한 L-메티오닌수소아셀렌산염의 수소결합특성연구결과를 2020년에 잡지 "Chemical Physics Letters"에 "Characteristion of hydrogen bond of L–methionium hydrogen selenite by temperature dependent two-dimensional correlation FT-NIR spectroscopy"라는 제목으로 발표하였다.