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플로린아파타이트를 이용하는 환경친화적 무용매 촉매반응

전문가 제언: ○ 아파타이트는 뼈나 치아의 주성분이며 광물형태로 자연에서 얻어지기도 하는 인산칼슘으로 Ca10(X)2(PO4)6: X=OH, F의 조성식을 가지고 있다. 뼈를 대체하거나 재생용 재료로 알려져 있으나 최근에는 환경 친화적 재료로서 치약이나 화장품 등의 첨가제 또는 아파타이트-티타니아(apatite-titania) 광촉매로 실용화되었다.

○ 히드록시아파타이트(HAp, X=OH)의 주요한 화학적 성질은 음이온 및 양이온의 이온교환성, 산성용액에 대한 용해성, 비화학양론적 아파타이트의 생성, 프로톤에 의한 다른 형태의 인산칼슘으로의 변환, 유기화합물에 대한 친화성 등을 들 수 있다. 이들 성질은 유해한 이온의 제거제나 컬럼 크로마토그래피의 충전제로 이용된다. 그러나 유기합성에 이용된 예는 극히 적으며 유기화합물과의 친화성에 대해서도 상세하게 밝혀진 바가 없다.

○ 본고의 저자는 무기 플로르화물의 고체표면을 유기반응장으로 이용하기 위한 연구로 아파타이트의 결정 표면이 온화한 조건의 유기 반응장으로 유용할 것으로 기대하여 히드록실기를 포함하는 아파타이트의 OH기를 플로린으로 치환된 플로린 아파타이트를 고체분산제로 사용하고 과산화수소를 산화제로 사용하여 무용매상태에서 알켄류의 에폭시화반응과 슬피드의 선택적인 산화반응을 연구하고 이의 활용 예를 필자의 최근 연구결과를 중심으로 해설하고 있다.

○ 종래의 알켄류의 에폭시화나 슬피드의 산화반응에는 산화제로 과산을 사용하는 용액반응을 통하여 시행되어 왔다. 그러나 이러한 유기반응에서는 용매의 사용 및 회수가 필요함은 물론 산화제로 사용하는 과산에 의한 환경부담이 크다. 그러나 본고에서 소개된 유기반응에서는 용매의 사용이 필요 없으며 산화제로 환경부담이 적은 과산화수소를 사용하며 사용한 촉매의 재사용이 가능하며 생산효율 및 선택적 반응이 가능한 이점이 있는 것으로 보고하고 있어서 앞으로 환경 친화적인 산업을 지향하는 우리 유기합성업계에 매우 귀중한 자료를 제공하는 보고서로 여겨진다.

저자: Junko Ichihara
자료유형: 학술정보