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새로운 잠재지문 검출제로서 징케염의 전산 화학적인 현출성 예측 및 실험적 확인

A Prediction on the Detection Potential with Computational Chemistry using Zincke Salt for Latent Fingerprint Developement as a New Visualizing Agents and Experimental Confirmation

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잠재지문(LF) 성분 중 아미노산 분자(A)와 새로운 검출제로서 Zincke 염(B) 분자 사이의 지문현출반응성을 전산화학적인 밀도범함수 이론(DFT) 방법으로 계산하고 경계분자궤도(FMO) 이론으로 검토하였다. 아미노산(A) 분자와 Zincke 염 분자 사이의 지문현출에 관한 FMO energy diagram을 분석한 결과, 주(S) 반응은 A (HOMO) 및 B (LUMO) 분자 사이의 공유결합성 궤도조절(orbital control) 반응이었다. 그리고 현출반응 생성물(C 및 D) 분자 중 전자끌개(R1; σ*>0)들이 자외선(UV) 영역의 파장을 나타내었다. 이같은 결과를 실험적으로 확인하기 위하여 Zincke 염(B) 분자를 합성하고 법광원(λmax. 365 nm)을 사용하여잠재지문(LF) 현출성을 관찰할 수 있었다. 또한, 아미노산 시약 중에서 Zincke salt (B)는 Ninhydrin보다 약2배의 큰 반응성을 나타내었으며 가장 양호한 현출성 시약으로 판단되었다. 그러므로 새로운 잠재지문 현출제로서 액체상 Zincke 염(B) 용액은 과학수사용 아미노산 시약으로 유용할 것으로 기대된다.

Abstract

This paper has been calculated with DFT in computational chemistry and reviewed based on FMO theory about the fingerprint detection reactivity between amino acid molecules (A) in latent fingerprint (LF) components and Zincke salt (B) molecule as a new visualizing agent. As a result of analyzing the FMO energy diagram on the fingerprint development between amino acid (A) molecules and Zincke salt (B) molecules, the main (S) reaction was a covalent orbital control reaction between A (HOMO) and B (LUMO) molecule. In addition, the visualized products (C and D), which they were chemically reacted by electron withdrawing substituents (R1; σ*>0), were appeared absorbance at the ultraviolet (UV) region. To experimentally confirm these results, the Zincke salt (B) molecule is synthesized and the forensic light source (λmax. 365 nm) could be used to observed latent fingerprint (LF) detection potential. Also, Zincke salt (B) among amino-acid reagents showed about twice as much reactivity of Ninhydrin and was judged as the best developement reagent. Therefore, liquid phase Zincke salt (B) solution as a new latent fingerprint visualizing agent is expected to be useful as an amino-acid reagent for science forensic investigation.

참고문헌 (31)

  1. BS Ramotowski, "Amino Acid Reagents" (2013), CRC Press (Taylor & Francis Group)
  2. 서경숙, "몇 가지 식용색소를 이용한 Cyanoacrylate 훈증 현출지문의 개선에 미치는 색 대비효과", 과학수사학회지, 10(2), pp.97~106 (2016), 한국과학수사학회[DOI]
  3. 조재현, "식용색소를 이용한 비다공성 재질 상 현출지문의 색 대비효과 및 이미지 개선", 과학수사학회지, 10(3), pp.202~210 (2016), 한국과학수사학회[DOI]
  4. 정영동, "식용색소 분말을 이용한 4-Chloro-7-nitro-1,2,3-benzoxadiazole에 의하여 현출된 잠재지문의 이미지 개선효과", 과학수사학회지, 11(4), pp.245~254 (2017), 한국과학수사학회[DOI]
  5. VC Smith, "Color Matching and Color Discrimination", pp.103~148 (2003), Elsevier Armsterdam
  6. 엄창용, "습윤지수에 관한 QSPR 모델로 예측된 불소치환 비활성 용매 중에서 Dansyl 방법의 잠재지문 현출 효율성", 과학수사학회지, 10(1), pp.28~37 (2016), 한국과학수사학회[DOI]
  7. W abdalah, "Fundamentals of Wettability", Oil Field Review, 19(2), pp.44~61 (2007)
  8. 김나진, "인공 핵산분해효소로서 수화된 전이금속 착 화합물에 의한 DNA분자의 가수분해에 대한 전산화학적인 접근", 과학수사학회지, 14(1), pp.1~10 (2020), 한국과학수사학회[DOI]
  9. 최미정, "총설: DNA 감식에 미치는 잠재지문 현출시약들에 의한 금속이온과유기용매의 영향", 과학수사학회지, 11(1), pp.1~17 (2017), 한국과학수사학회[DOI]
  10. P Corton, "Solid-Phase Zincke Reaction for the Synthesis of Peptide-4, 4'-bipyridinium Conjugates", Synthesis, 52(04), pp.537~543 (2020)
  11. WC Cheng, "The Zincke Reaction, A Review", Organic Preparation and Procedures Int, 34(06), pp.585~608 (2002)
  12. MC Rezende, "Change of mechanism with a change of substituents for a Zincke reaction", Tetrahedron Letters, 55(19), pp.3097~3099 (2014)
  13. JH KIM, "Reconsideration of the Zincke salt : An efficient colorimeteric chemosensor for detection of ethylamins", Spectrochimica Acta Part A : Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 192(5), pp.378~383 (2018)
  14. DS Sholl, "Density Functional Theory. 10 Accuracy and Methods beyond “Standard”Calculations", pp.209~234 (2009), Wiely
  15. MV Ivanov, "Game of Frontier Orbitals : A View on the Rational Design of Novel Charge-Transfer Materials", J Phys Chem Lett, 9(14), pp.3978~3986 (2018)
  16. I Fleming, "Frontier Orbitals and Organic Chemical Reactions. Ch 3, Ionic Reaction" (1991), John Wiley & Sons
  17. ChemSketch (Ver 14.0), "ACD"
  18. L Robertson, "Synthesis of Narylpyridinium salts bearing a nitrone spin trap as potential mitochondria-targeted antioxidants", Tetrahedron, 65(27), pp.5284~5294 (2009)
  19. 최미정, "땀의 성분 분석과 잠재지문 현출에 관한 연구", 분석과학, 20(2), pp.147~154 (2007), 한국분석과학회
  20. 박성우, "개체별 땀의 성분분포에 관한연구", 분석과학, 20(5), pp.434~441 (2007), 한국분석과학회
  21. R Sanjeev, "Taft Equation-A Convenient Tool to Decide the Position of Attact in the Reactions of Aliphatic Amines and Thallium(III)", Orient J Chem, 33(5), pp.2292~2296 (2017)
  22. S Kunugi, "A Study on the Mechanism of the Reaction of N-(2,4-dinitrophenyl)-3-carbamoylpyridine chloride with Amine and Amino Acids with Reference to Effect to Polyelectrolyte Addition", J Am Chem Soc, 98(1), pp.2282~2287 (1976)
  23. S Scarborough, "Success of Hexane-based Ninhydrin Amino Acid Reagent Processing on Various Inks and Ages of Porous Evidence", J Forensic Identification, 51(6), pp.581~586 (2001)
  24. A Sinhababu, "Modified Ninhydrin reagent for the detection of amino acids on TLC plates", J App Nat Sci, 5(1), pp.125~127 (2013)
  25. SM Bleay, "Amino acid reagents, Ch 9" (2018), John Wiely & Sons, Inc
  26. N Petraco, "Amino Acid Alanine Reactivity with Fingerprint Reagent Ninhydrine. A Detailed Ab Inito Computational Study", J Forensic Sci, 51(6), pp.1276~1275 (2006)
  27. AA Cantu, "Comparative Examination of Several Amino Acid Reagents for Visualizing Amino Acid(Glycine)on Pape", J Forensic Identification, 43(1), pp.44~68 (1993)
  28. D Kahne, "Hydrolysis of a peptide bond in neutral water", J Am Chem Soc, 110(22), pp.7529~7534 (1988)
  29. 김남이, "노후화에 따르는 지문의 성분과 분해 연구", 육군과학수사포럼 및 한국과학수사학회공동 학술대회, pp.33~47 (2022)
  30. 최하영, "새로운 잠재지문 현출제로서 징케(Zincke)반응 생성물에 대한 분자설계로 개선된 전이금속 착 화합물의 현출성 증강효과", 박사, pp.2023

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