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이온성 액체 중의 용질분자의 구조적 해석

전문가 제언: ○ 요즈음 환경문제가 크게 부각되면서 이온성 액체를 비롯한 초임계 유체 등을 이용하여 유해한 유기용매를 대체하는 청정화학 프로세스의 개발에 관한 연구가 많이 진행되고 있다. 이온성 액체의 성질은 양이온과 음이온의 조합에 의해 결정되므로 양이온과 음이온의 조합을 변화시키면 무한한 다양성을 가진 이온성 액체를 설계, 합성할 수 있다. 따라서 원하는 성질의 이온성 액체를 얻기 위해서는 이온성 액체의 구조형태를 일반화시킬 수 있는 매개변수의 확립이 선행되어야 한다.

○ 본 논문은 양이온과 음이온의 상호적인 호환성 및 동족 유기잔류물의 첨가에 의한 동족체의 존재 등 이온성 액체의 특징을 원자 및 분자력 장(molecular force field)에서의 이론적 원리를 이용하여 구체화한 연구결과를 소개하였다. Agilio A. H. Padua는 이온성 액체를 구성하는 6종의 양이온 및 8종의 음이온의 구조 모델을 제시하였으며, 이온성 액체와 액체분자 혼합물의 경우는 조성이 변화됨에 따라 몇 가지의 다른 구조형태를 형성함으로써 다양한 용도의 응용가능성을 시사하고 있다.

○ 이온성 액체의 물리, 화학적 성질은 이온성 액체를 구성하는 양이온과 음이온의 구성을 변화시킴으로써 조정이 가능하기 때문에 사용목적에 맞는 이온성 액체를 용이하게 합성하는 것이 가능하여 이온성 액체를 디자이너 용매(designer solvent)라고도 부른다. 따라서 이온의 구조 및 조합을 최적화하는 방법의 개발이 물성 개선의 지름길이라 생각한다.

○ 이온성 액체는 현재 연구의 초기단계로서 향후 무한한 발전 가능성을 가진 물질군(物質群)으로서 많은 연구가 필요하다. 국내의 이온성 액체에 대한 연구는 대학, 연구소를 중심으로 활발하게 진행되고 있다. 특히, KIST의 송충의 박사 연구팀은 이온성 액체를 첨단 유기합성기술인 광학활성 화합물 제조기술에 적용하여 벤처기업인 (주)카이로젠을 통해 상용화하였다. 향후, 이온성 액체는 청정용매의 개발과 더불어 새로운 청정 공정기술의 개발에 크게 기여할 것으로 기대된다.

저자: Padua, AAH; Gomes, MF; Lopes, JNAC; AF Padua, Agilio A. H.; Gomes, Margarida F. Costa; Lopes, Jose N. A. Canongia
자료유형: 학술정보