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이온액체 고정화 촉매(SILC)의 개발

전문가 제언: ○ 소량다품종 고부가가치의 의약품을 필두로 하여 액정, 유기 EL, 플라스틱, 도료, 유지, 고무 등 다양한 종류의 유기계 기능재료가 현재 생산 시판되고 있으며 이러한 화학소재들은 현재 그 생산 및 소비량이 엄청나며 가까운 장래에 이러한 경향은 계속될 것으로 예상된다. 그러나 이러한 화학소재 산업의 빠른 성장은 지구의 온난화를 포함하는 지구 환경파괴를 초래할 것이라는 우려도 크므로 유기소재생산 산업에서 환경을 배려하는 대책을 모색해야 할 시점에 이르렀다.

○ 유기소재합성 산업에서 지구 환경 파괴를 막기 위한 대책으로 다양한 방법이 있겠으나 화학공정에서 사용되는 촉매반응을 개선하는 것이 하나의 방법이 될 것이다. 반응활성제인 촉매의 사용량을 줄이고 온화한 조건에서 반응을 진행시키고 수율을 향상시킬 수 있다면 에너지 소비와 지구의 환경부하를 줄이고 원가절감을 달성할 수 있다.

○ 높은 선택성과 높은 효율을 갖는 훌륭한 유기금속촉매가 개발되었으나 촉매가 용매에 녹는 균일계 촉매이므로 촉매를 회수하여 재사용하기 어려우며 촉매의 유기배위자의 탈리로 촉매의 내구성이 부족한 문제점을 가지고 있는데 균일계 유기금속촉매에 안정성과 재사용성을 부여하기 위해서는 촉매를 담체에 담지하는 방법이 채택된다.

○ 액상담체로서 이온성액체는 화학적으로 안정하고 저휘발성, 난연성이므로 대량 사용 시에도 안전성의 문제가 없다. 또 휘발성 유기용매와 같이 누설에 의한 환경문제가 없으며 적절하게 관리하면 재사용이 가능하다. 이온성물질이므로 극성이 높고 염 등의 극성물질도 잘 녹이며 극성중간체를 안정화시켜 반응을 촉진할 수도 있으며 마이크로파의 흡수효율이 높다는 특징을 가지고 있다.

○ 본고에서는 촉매지지체로서의 이온액체에 초점을 맞추어 유기금속촉매반응에 있어서 고체촉매의 액상 지지체로, 또는 균일계촉매의 고체지지체의 고정화제로서의 이온액체를 사용하는 최근의 연구 사례를 소개하고 있어 매우 유익한 참고자료다.

저자: Hisahiro Hagiwara
자료유형: 학술정보