탄소간 결합형성 짝지움…신약ㆍ전자ㆍ신소재 활용
올해 노벨화학상을 받은 팔라듐 촉매 기술은 고도로 복잡한 유기물질을 경제적이고 친환경적인 방법으로 만들 수 있는 새로운 수단을 제공했다는 데 큰 의미가 있다.
노벨화학상을 수상한 미국의 리처드 F. 헤크와 일본의 네기시 에이이치(75), 스즈키 아키라(80) 박사는 전이금속의 일종인 팔라듐을 촉매로 `크로스 커플링(cross coupling)`이라고 불리는 탄소-탄소 결합형성 짝지움 반응을 개발했다.
국내 화학자들에 따르면 헤크 박사는 팔라듐 촉매 반응을 실험적으로 처음 발견했고, 에이이치 박사는 상온, 상압 등 실험 환경을 온화한 조건으로 발전시켰으며, 스즈키 박사는 이 기술을 상용화시키는 데 크게 기여한 것으로 평가된다.
이 반응은 새로운 분자 구조를 형성하거나 분자 구조를 바꾸는 방법이라고 볼 수 있다. 이런 반응을 이용하면 보통의 방법으로는 쉽게 만들수 없는 유기물질을 손쉽게 만들 수 있다.
다시 말해, 이 반응은 고도로 복잡한 유기화합물을 쉽게 합성할 수 있는 방법으로, 일반적으로 성공 가능성이 떨어지는 조건에서도 팔라듐 촉매를 통해 선택적 활성화를 통해 온화한 조건으로 바꿔 정교한 분자를 만들 수 있는 길을 열었다.
팔라듐 촉매를 활용한 크로스 커플링 방법은 유기화학, 제약산업 등으로 응용돼그 파급효과가 이미 증명됐다.
특히 유기물질 합성과정에서 발생할 수 있는 폐기물을 거의 발생시키지 않음으로써 경제적이고 친환경적으로 유기물질 합성법으로 각광받아왔다.
KAIST 화학과 장석복 교수는 "탄소-탄소결합은 분자구조를 변경하는데 있어 중요하다"며 "예를 들어 항암제 등 복잡한 유기화합물을 제조하려면 복잡하고 어려운데, 팔라듐을 촉매로 사용한 탄소-탄소결합 반응은 아주 쉽고 친환경적이며, 산업적으로도 응용성을 입증했다"고 평가했다.
산업적 응용으로는 항암제 탁솔 등 신약, 농업용 화학물, 전자산업 반도체, LED재료가 되는 유기화합물 제작 등을 들 수 있다.
무엇보다 벤젠과 같은 방향족 물질을 비롯해 전기전자 재료로 쓰인 전기전도성 고분자(폴리머) 등을 만드는데 유용하다.
광운대 화학과 장락우 교수는 "유기화학은 과학자들이 실험관 안에서 신기할 정도로 고도로 복잡한 화합물질을 만들 수 있을 정도로까지 발전해왔다"며 "이처럼 이 른바 예술 수준으로 오른 유기화학 분야에서 팔라듐 촉매는 큰 역할을 했다"고 의미를 부여했다.
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노벨화학상을 수상한 미국의 리처드 F. 헤크와 일본의 네기시 에이이치(75), 스즈키 아키라(80) 박사는 전이금속의 일종인 팔라듐을 촉매로 `크로스 커플링(cross coupling)`이라고 불리는 탄소-탄소 결합형성 짝지움 반응을 개발했다.
국내 화학자들에 따르면 헤크 박사는 팔라듐 촉매 반응을 실험적으로 처음 발견했고, 에이이치 박사는 상온, 상압 등 실험 환경을 온화한 조건으로 발전시켰으며, 스즈키 박사는 이 기술을 상용화시키는 데 크게 기여한 것으로 평가된다.
이 반응은 새로운 분자 구조를 형성하거나 분자 구조를 바꾸는 방법이라고 볼 수 있다. 이런 반응을 이용하면 보통의 방법으로는 쉽게 만들수 없는 유기물질을 손쉽게 만들 수 있다.
다시 말해, 이 반응은 고도로 복잡한 유기화합물을 쉽게 합성할 수 있는 방법으로, 일반적으로 성공 가능성이 떨어지는 조건에서도 팔라듐 촉매를 통해 선택적 활성화를 통해 온화한 조건으로 바꿔 정교한 분자를 만들 수 있는 길을 열었다.
팔라듐 촉매를 활용한 크로스 커플링 방법은 유기화학, 제약산업 등으로 응용돼그 파급효과가 이미 증명됐다.
특히 유기물질 합성과정에서 발생할 수 있는 폐기물을 거의 발생시키지 않음으로써 경제적이고 친환경적으로 유기물질 합성법으로 각광받아왔다.
KAIST 화학과 장석복 교수는 "탄소-탄소결합은 분자구조를 변경하는데 있어 중요하다"며 "예를 들어 항암제 등 복잡한 유기화합물을 제조하려면 복잡하고 어려운데, 팔라듐을 촉매로 사용한 탄소-탄소결합 반응은 아주 쉽고 친환경적이며, 산업적으로도 응용성을 입증했다"고 평가했다.
산업적 응용으로는 항암제 탁솔 등 신약, 농업용 화학물, 전자산업 반도체, LED재료가 되는 유기화합물 제작 등을 들 수 있다.
무엇보다 벤젠과 같은 방향족 물질을 비롯해 전기전자 재료로 쓰인 전기전도성 고분자(폴리머) 등을 만드는데 유용하다.
광운대 화학과 장락우 교수는 "유기화학은 과학자들이 실험관 안에서 신기할 정도로 고도로 복잡한 화합물질을 만들 수 있을 정도로까지 발전해왔다"며 "이처럼 이 른바 예술 수준으로 오른 유기화학 분야에서 팔라듐 촉매는 큰 역할을 했다"고 의미를 부여했다.
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