pH에 의존하는 시아니딘 화학종의 색상에 관한 이론적 연구

• 영문명: Theoretical Study on the Color of Chemical Species of Cyanidin Depending on pH
• 발행기관: 대구과학대학교 국방안보연구소
• 저자명: 한지훈(Ji Hoon Han) 김복조(Bok Jo Kim)
• 간행물 정보: 『사회융합연구』제9권 제4호, 67~78쪽, 전체 12쪽
• 주제분류: 복합학 > 학제간연구
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.08.31

국문 초록

pH에 따라 변하는 식물색소 물질인 시아니딘 화학종들의 흡광 특성을 설명하기 위해 반경험적 양자화학적인 방법인 PM3 RHF-CI 계산을 이용하여 이론적인 연구를 하였다. 특정 pH 범위에서 공명 구조 관계에 있는 화학종들은 열역학적 안정성을 나타내는 자유에너지, 반응 부위를 예측하는 프런티어 오비탈, 분자 정전기 전위는 동일한 양상으로 나타났으며, 평형 관계에 있는 화학종들은 다른 형태를 보였다. 시아니딘의 흡광 특성은 pH가 3 이하와 8~10 에서의 전자전이는 2개 이상의 전이가 중첩된 결과이며, 다른 pH에서는 HOMO에서 LUMO로 단일 전이의 결과였다. 그리고 이론적으로 예측한 흡광 특성의 결과와 pH에 따른 시아니딘의 색상이 일치하였다. 연구 중 얻어진 실험 결과와 방법들은 향후 시아니딘 화학종들과 연관된 연구의 기초 자료로 유용할 것으로 사료된다.

영문 초록

Theoretical studies were conducted using PM3 RHF-CI calculation, a semi-empirical quantum chemical method, to explain the absorption characteristics of cyanidin chemical species, which is a plant pigment substance that changes to pH. Chemical species with resonance structural relationships in a specific pH range showed the same appearance of thermodynamic stability, frontier orbitals and molecular electrostatic potentials. And chemical species in equilibrium relationships showed different propensity. The absorption characteristics of cyanidin at the maximum absorption wavelength were the result of two or more superimposed electronic transitions at pH 3 or less and 8-10, and a single electronic transition from HOMO to LUMO at other pHs. It is believed that the experimental results and methods obtained during the research will be useful as basic data for future research related to cyanidin chemical species.

목차

1. 서론

2. 이론 및 계산

3. 결과 및 고찰

REFERENCE

키워드

식물색소 시아니딘 전자전이 흡광 특성 Plant pigment Cyanidin Electronic transition Absorbance characteristics PM3