천연 촉매, 효소를 사용하는 그린 고분자화학

전문가 제언

○ 효소는 천연에서 산출되는 촉매로 세포 속이나 그 근처에서 일어나는 특정한 반응을 촉진시키는 역할을 담당한다. 그 중 리파제 효소는 생체 내에서 트리글리세라이드를 지방산과 글리세롤로 가수분해시키는 역할을 한다. 이 효소의 기능은 수용액 중의 반응에 국한되지 않고 유기용매 중에서도 각종 합성반응을 촉진시킨다.

○ 효소는 온화한 반응조건에서도 높은 선택성을 보이고 순환 재사용이 가능할 뿐 아니라 생체적합성을 가지고 있어서 자연친화적이므로 앞으로 환경문제를 고려할 때 점차 통상적인 화학 촉매를 대체해 나갈 것으로 예상되고 있다.

○ 리파제는 에스테르교환반응, 에스테르화반응, 가아민분해반응, Michael 첨가반응 등의 촉매로 사용되고 있다. 그 중 Candida antarctica 리파제 B (CALB)는 안정성과 반응성이 높은 우수한 촉매로 에스테르교환반응의 촉진에 가장 효과적인 촉매로 알려져 있다.

○ CALB의 아미노산 순서와 활성 자리의 구조가 1994년 Uppenberg 등에 의해 보고되었다. 이는 세린(Ser 105), 히스티딘(His 224)과 아스파트산염(Asp 187)의 3개의 아미노산을 촉매자리로 하는 비교적 좁고 깊은 2개의 활성자리를 가지고 있어 에스테르교환반응 시에 한 개의 활성자리는 아실기와, 다른 한 개의 자리는 알코올기와 결합되어 알코올 기질에 대한 높은 선택성을 가지는 것으로 보고되어 있다. 또 이 효소는 친핵체가 α,β-불포화 카르보닐화합물에 첨가되는 Michael 첨가반응도 촉진시킨다.

○ 본고에서는 고분자의 합성 및 고분자의 기능화에 사용되는 효소 중 특히 CALB를 중심으로 한 활용과 반응 기구에 대해 소개함으로써 앞으로 환경문제와 연관되어 크게 발전이 기대되는 고분자의 화학분야에 중요한 기초자료를 제공하고 있다.

저자

JUDIT E. PUSKAS

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2009

권(호)

47(12)

잡지명

Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

2959~2976

분석자

마*일

분석물

• 천연 촉매, 효소를 사용하는 그린 고분자화학-.pdf [414,784 byte]

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