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금속착체를 모체로 한 저분자겔의 설계와 그 특이기능

전문가 제언: ○ 이 글은 일본의 “미래재료”라는 과학 잡지에 실려 있는 내용이다. 미래재료로서 개발 가능성이 있는 내용이다. 착화합물에 저분자 겔을 접목하여 다기능을 발휘하는 재료의 개발을 시도하고 있다. 착화합물 자체가 기능성 화합물이다. 여기 생체기능성 분자를 첨가하여 자연에서는 얻을 수 없는 기능성 재료의 과제를 소개하고 있다.

○ Porphyrin 핵의 1~8위치에 각종 원자단을 도입하여 기능성을 향상하고 거기에다 Fe, Cu, Mg, Ni 등 금속을 배위자의 중심에 오도록 설계하여 3차원의 겔을 형성하는 것이다. 이 겔은 다기능을 가지는 소재가 될 것으로 기대하고 있다. 여기에 나오는 물질의 형태는 3차원 겔이고 그 모체가 되는 것은 포르피린이다.

○ 기능성이 더 풍부하다고 보이는 protoporphyrin IX도 실험대상에 등장하고 있다. Porphyrin 계열의 화합물은 생체 헤모글로빈을 구성하고 있는 물질이다. 이들 화합물은 생체활동뿐 아니라 그자체가 생명체일 수 있다. 생체활동을 민감하게 하는 천연소재임에는 틀림없다. 연구의 결과는 아직도 모호하다. 하나의 연구대상으로 제안하는 수준이다.

○ 기능소재는 기능의 종류에 따라 다양한 재료가 존재한다. 기능을 발현하는 기본원리는 원자나 화합물의 전자배열 또는 전자구조의 위치에너지의 다양성에 기인한다고 본다. 원래 전자파에 감응하는 기능소재는 광물에서 발견되었다. 현재 기능소재로 사용하는 화합물의 대부분은 경질소재로 되어 있다.

○ 생체의 착화합물에서 protoporphyrin IX를 추출하여 중심원자와 배위자를 교환하여 흡수스펙트럼을 얻는 연구는 오래전부터 수행되어 왔다. 다만 졸을 겔로 변화하여 porphyrin 계열 화합물이 보유하고 있는 기능을 최대로 얻고자 하는 것이 목표이다. 구상은 좋으나 생체소재는 전자파 이외의 파에 의하여 응답하는 것으로 본다.

저자: Michihiro Shirakawa, Norifumi Fujita, Seiji Shinkai
자료유형: 학술정보