| 중국과기대, 저렴하고 간단한 광촉매시스템 개발 | ||
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 최근 중국과학기술대학 푸야오(傅堯)/상루이(尚睿) 연구팀은 저렴하고 간단한 광촉매시스템을 발명했다. 해당 성과는 "Science"에 게재되었다. 카복실산 화합물의 카복실기를 제거해 생성된 자유기 단편은 재료, 제약 등 업계에 중요한 용도가 있다. 재래식 탈카복실 방법은 흔히 고온에서 진행되는데 양이 많고 종류가 확실치 않은 부산물을 생성하므로 최종 산물을 이용하기 어렵다. 최근에 광촉매시스템은 다양한 복잡계 기능성 분자 합성에 성공적으로 응용되고 있으며 또한 뛰어난 촉매합성 가치 및 산업응용 잠재력을 보유하고 있다. 하지만 기존의 광촉매 유형이 주로 귀금속 배위화합물(이리듐, 루테늄 등) 또는 유기염료로서 구조가 복잡할 뿐더러 원가가 높다. 따라서 광촉매산업체계의 높은 원가, 복잡한 프로세스, 제어가 어려운 등 문제를 초래한다. 연구팀은 최초로 가시광 여기 기반 분자 간 전하이동(charge transfer)을 광산화환원촉매에 이용하는 새로운 개념을 제안함과 아울러 고효율적이고 친환경적이며 획득이 쉬운 비금속 음이온 복합물 광촉매시스템을 발견했다. 해당 시스템은 저렴한 요오드화나트륨, 트리페닐포스핀(컬러 필름 현상용 항산화제, triphenylphosphine), 카복실에스터(carboxylic ester) 등 3종 원료의 협동반응을 통해 지방 카복실산 유도체의 탈카복실 반응을 구현한다. 해당 촉매시스템은 산화환원 순환을 구동할 수 있기에 광촉매시스템을 간소화할 수 있을 뿐만 아니라 광촉매 원가를 낮출 수 있다. 연구팀은 동 시스템을 사용해 다양한 천연/비천연 아미노산의 카복실기 관능기를 성공적으로 제거했다. 해당 반응은 생산량이 그램(g)급 규모에 도달한 상황에서도 지속적으로 높은 촉매효율을 유지할 수 있는 등 산업화 가능성을 보여주었다. "Science" 학술지 원고심사자는 "해당 연구는 매우 흥미로운 개념 즉, 비싼 전이금속 또는 유기염료의 작용이 없이도 탈카복실 알킬화 전환을 달성하는 방법을 제공했는바 동 촉매시스템은 매우 간단하고 응용전망이 밝으며 해당 방법은 일련의 합성 관련 문제 해결에 활용할 수 있다."는 평가를 내렸다. 정보출처 : http://www.cas.cn/cm/201904/t20190401_4687187.shtml |
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