지식나눔

수국의 색 변화에 대해 질문이 있습니다.(화학 관련)

수국은 여러 품종이 있지만 우리나라에서 가장 흔한 품종은 잎에 델피니딘-3-글루코시드가 있는 품종이라고 알고 있습니다. 델피니딘-3-글루코시드(미르틸린)는 평상시에는 분홍색 혹은 적색을 띠는데 알루미늄 이온과 결합하여 복합체(메탈로안토시아닌)를 형성하면 푸른색을 띤다고 들었습니다. 복합체를 형성하여 색이 파란색으로 바뀌는 원리가 전자 구조와 에너지 준위와 관련이 있다고 들었는데 이것이 이해가 잘 되지 않습니다. 델피니딘-3-글루코시드가 알루미늄 이온과 결합해 띠는 색이 바뀌는 원리가 무엇인가요?
  • 수국
  • 델피니딘
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    장세호님의 답변

    https://en.wikipedia.org/wiki/Anthocyanidin

    사이트와 첨부파일을 참고하세요

    https://en.wikipedia.org/wiki/Anthocyanidin

    사이트와 첨부파일을 참고하세요

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    장성재님의 답변

    관련 문헌 사이트를 첨부합니다.

    참고하세요.


    https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304423823000778

    관련 문헌 사이트를 첨부합니다.

    참고하세요.


    https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304423823000778

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    조윤환님의 답변

    수국이 푸른색을 띠게된는 근본적인 이유는 델피니딘-3-글루코시드(안토시아닌 유도체)과 직접적으로 관련이 있습니다.


    안토시아닌은 pH에 따라 다른색을 나타내는 물질입니다.  약산성에서 붉은색 계열의 색으로 시작해서 pH가 중성을 지나 약염기성으로 넘어가면  보라색을 거쳐 파란색 계통의 색으로 변합니다. 안토시아닌이 pH에 따라 색이 변하는 이유는 pH에 따라 구조가 변하기 때문입니다. 특히 전자의 유동성이 높은 불포화결합(예: 이중결합)과 단일결합이 순차적으로 배열되는 conjugated pi-bond가 만들어집니다. 색은 이 conjugated pi-bond의 연속적인 길이에 따라 결정됩니다. 길이가 길어지면 가시광선 영역의 빛을 흡수해서 에너지 준위가 바뀔 수 있는 환경이 만들어집니다. 우리가 색을 느낀다는 것은 가시광선을 감지 한다는 거죠. 그 이외의 빛은 색으로 인식하지 못하니까요.


    수국이   푸른색을 띤다는 것은 안토시아닌이 푸른색을 띠는 상태의 구조, 즉 그 구조에 따른 전자구조와 유사한 구조를 띠고 있다는 것을 의미 합니다. 다시말해 메탈로안토시아닌이 안토시아닌이 푸른색을 띠는 pH의 안토시아닌 전자구조와 유사한 구조를 나타낸다는 의미가 되는 겁니다. 이는 에너지 준위가 유사하다는 의미도 되죠. 이해하시는데 도움이 되었는지 모르겠네요.



    수국이 푸른색을 띠게된는 근본적인 이유는 델피니딘-3-글루코시드(안토시아닌 유도체)과 직접적으로 관련이 있습니다.


    안토시아닌은 pH에 따라 다른색을 나타내는 물질입니다.  약산성에서 붉은색 계열의 색으로 시작해서 pH가 중성을 지나 약염기성으로 넘어가면  보라색을 거쳐 파란색 계통의 색으로 변합니다. 안토시아닌이 pH에 따라 색이 변하는 이유는 pH에 따라 구조가 변하기 때문입니다. 특히 전자의 유동성이 높은 불포화결합(예: 이중결합)과 단일결합이 순차적으로 배열되는 conjugated pi-bond가 만들어집니다. 색은 이 conjugated pi-bond의 연속적인 길이에 따라 결정됩니다. 길이가 길어지면 가시광선 영역의 빛을 흡수해서 에너지 준위가 바뀔 수 있는 환경이 만들어집니다. 우리가 색을 느낀다는 것은 가시광선을 감지 한다는 거죠. 그 이외의 빛은 색으로 인식하지 못하니까요.


    수국이   푸른색을 띤다는 것은 안토시아닌이 푸른색을 띠는 상태의 구조, 즉 그 구조에 따른 전자구조와 유사한 구조를 띠고 있다는 것을 의미 합니다. 다시말해 메탈로안토시아닌이 안토시아닌이 푸른색을 띠는 pH의 안토시아닌 전자구조와 유사한 구조를 나타낸다는 의미가 되는 겁니다. 이는 에너지 준위가 유사하다는 의미도 되죠. 이해하시는데 도움이 되었는지 모르겠네요.



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