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신 고분자착체의 제조와 응용

전문가 제언: ○ 자연계의 분자변환 시스템 대부분은 금속착체가 조합된 단백질(고분자)로 구성되는 효소촉매에 의해 이루어진다. 효소촉매의 촉매중심뿐만 아니라 무의미하게 보이는 단백질구조가 협주하여 높은 활성과 선택성을 나타낸다. 이를 모방한 인공촉매시스템 제조를 위해 고분자착체라는 새로운 물질군 제조를 목표로 하는 연구가 1980년대에 활발하게 수행되었으며 고분자착체 촉매에 감추어진 가능성에 흥미가 집중되었다.

○ 유기합성화학자들은 이 촉매의 특성을 다시 인식하고 더욱 정밀한 구조를 가진 고분자착체 촉매를 합성하였으며, 사용 후에 회수 가능한 환경부하가 적은 촉매로서 주목을 받고 있다. 실제 고분자와 금속착체를 조합한 복합체의 촉매성능에 관한 연구는 최근에 덴드리머 합성이나 자기조직화, 나노상 분리 등의 나노크기 구조의 구축을 가능하게 만든 나노기술의 진보에 따라 새로운 국면을 맞고 있다. 특히 덴드리머형 구조를 이용하는 구조 정밀화 방법은 유기합성의 수법을 그대로 이용하여 주문형 나노구조를 구축할 수 있어 조기에 성과를 올린 분야이다.

○ 수많은 고분자금속착체가 촉매, 전자 및 기타 재료 개발을 위해 합성되었는데, 구조적 다양성이 이 재료의 장점 가운데 하나이다. 덴드리머 아키텍처를 기반으로 하는 금속착체(metallo-dendrimer)는 금속단백질에 접근하기 위한 인공적인 모델로서 최선의 사례가 된다. 본고는 최근의 고분자-금속복합화 수법의 진보와 촉매기능의 사례를 소개하고 생체의 금속단백질 등의 정밀복합구조에 의한 새로운 기능 발견을 전망한 것이다.

○ 생체에서 교묘한 분자인식과 변환은 현재 화학에서 연구하는 궁극적인 연구 목표 하나로서 취급되고 있지만 아직 달성은 하지 못하고 있으나 활성중심의 국소 구조를 모델화하는 것을 비롯하여 고분자와의 복합화, 토폴로지 구조의 정밀화 등 착실하게 목표에 근접하고 있다. 본고는 정밀금속직접 고분자착체 제조를 위한 최신의 자료를 제공한 것으로 고분자착체 연구 동향 파악에 도움이 될 것으로 믿는다.

저자: Takane Imaoka, Kimihisa Yamamoto
자료유형: 학술정보