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마이크로파 유기합성의 기초와 응용

전문가 제언: ○ 마이크로파는 전파 가운데 파장영역이 1mm에서 1m 사이에 있는 극단파를 말한다. 마이크로파를 물질에 조사하면 물질의 성질에 따라 반사, 투과, 흡수의 등의 현상이 발생한다. 마이크로파 화학의 선택성은 이러한 3가지 현상에 근거하고 있다. 마이크로파 화학에는 전자레인지와 마찬가지로 주파수 2.45GHz가 사용되고 있다.

○ 마이크로파 유기합성의 특징은 반응시간의 단축이다. 종래 합성법의 1/100~1/20 정도로 반응시간을 단축할 수 있다. 다음에는 친환경 화학기술의 도입이다. 즉 용매 없는 공정, 무해한 용매의 사용, 에너지 절약 및 새로운 합성 프로세스의 제공 등이다. 반응이 단시간에 완결되고 부생성물이 거의 없으며 반응이 깨끗하게 진행되기 때문에 환경을 오염시키지 않고 목적물을 높은 수득률로 얻을 수 있다.

○ 전자레인지를 이용한 최초의 마이크로파 유기합성화학 논문은 1986년에 발표된 후 마이크로파 반응장치의 개발과 함께 마이크로파 합성에 관한 연구가 급진전되고 있다. Diels-Alder 반응을 위시해서 다양한 반응에 이용되고 있다. 마이크로파 프로세스는 특히 천연물 유용성분의 추출과 분리에도 효율적이다.

○ 마이크로파 합성법을 사용하여 노빌레틴과 탄게레틴 등에 함유되어 있는 폴리메톡시화 플라본을 합성할 수 있다. 노빌레틴은 3단계의 반응과정을 거쳐서 합성된다. 마이크로파 조건에서 단위반응에 필요한 시간이 극히 짧고 각 단계의 중간생성물을 분리 정제할 필요가 없는 매우 유용한 합성법이다.

○ 장치가 간단하기 때문에 마이크로파 유기합성화학을 학생실험에 도입하는 것이 바람직하다. 그러나 마이크로파 화학은 전자레인지로 간단하게 해결할 수 있다고 생각하기 쉽지만 전자레인지를 이용한 실험은 위험을 수반한다. 휘발성과 인화성 유기물을 전자레인지 속에서 취급해서는 안 된다.

저자: Takeko MATSUMURA, Masao TSUKAYAMA
자료유형: 학술정보