[충청뉴스 이성현 기자] 값비싼 희귀 전이금속을 대체해 자연에 풍부한 주족원소만으로 복잡한 의약품 및 농약 분자를 손쉽게 변환할 수 있는 고성능 촉매 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
한국연구재단은 서울대학교 화학부 홍승윤 교수 연구팀이 여러 주족원소가 하나의 촉매 중심처럼 협동하도록 설계한 ‘다원자 주족원소 촉매’를 개발했다고 6일 밝혔다.
주족원소는 주기율표의 1·2족과 13~18족에 속하는 원소로, 탄소·질소·산소·황 등 자연계에 풍부하고 생명체를 구성하는 핵심 원소다.
기존 화학산업은 팔라듐 등 희귀 전이금속 촉매에 의존해 왔으나, 고비용과 독성 및 잔류 오염 문제가 한계로 지적돼 왔다.
이에 연구팀은 탄소 중심에 황 원자 4개를 입체 스파이로 구조로 배치해, 원자 간 공간 오비탈 상호작용을 유도함으로써 단일 원자로는 불가능했던 신개념 전자구조를 완성했다.
개발된 촉매를 할로젠화 반응에 적용한 결과 현존 최고의 반응성과 범용성을 기록했으며, 합성 마지막 단계에서 신약 후보물질을 빠르게 변환하는 데 성공했다.
홍승윤 교수는 "원자들의 공간적 협동 배치를 통해 주기율표의 한계를 넘어서는 반응성을 끌어냈다"며 "향후 대량 생산 체계와 다양한 화학반응으로의 확장을 추진하겠다"고 설명했다.
저작권자 © 충청뉴스 무단전재 및 재배포 금지
