이온성 액체와 물 혼합물의 유용성

전문가 제언

○ 이온성 액체(IL: ionic liquid)는 녹는 온도가 낮은 유기염으로 휘발성이 아주 낮고 열안정성이 높으며 여러 종류의 화합물들을 녹이기 때문에 친환경 용매로서 다양한 분야에서 사용되고 있다. IL의 중요한 성질은 순도가 높은 것에서 나타나는 성질이며 물과 같은 불순물이 섞이면 성질은 달라진다.

○ IL과 물을 섞으면 구성 이온들이 모두 친수성이면 균일하게 “섞이는 시스템”이 되며, 모두 소수성이면 상분리가 유지되는 “섞이지 않는 시스템”이 된다. 종합적인 소수성이 특정한 범위에 있는 것은 조건에 따라 균일상 또는 2개의 상으로 상분리가 일어난다.

○ 온도와 같은 외부 자극에 의하여 균일상과 IL층과 H2O층으로 상분리가 나는 시스템에서는 위쪽 임계 용해온도(UCST, upper critical solution temperature)-형 상전이 시스템과 아래 임계 용해온도(LCST, lower critical solution temperature)-형 상전이 시스템이 있다. LCST-형 상전이 시스템에서는 온도를 낮추면 균일상이 되고 가열하면 상분리가 일어나는 시스템으로 흔하지 않으나 온도차가 매우 작은 것이 특징이다.

○ 아미노산(AAs)의 아민 작용기에 trifluoro- methane sulfonyl(Tf) 작용기를 붙인 [Tf-AAs]-형태의 음이온과 tetra-n-butylphosphonium([P4444]+) 등을 사용한 IL이 합성되었으며 상온 부근에서 온도에 민감하게 변화하는 독특한 성질을 보이고 있다. 예로 아미노산으로 Leucine을 사용한 [P4444][Tf-Leu]/H2O는 20℃에서 균일한 용액이지만 25℃에서는 두층으로 상 분리가 일어난다. 이와 같은 LCST-형 상전이 시스템을 사용하면 여러 생체물질의 추출, 효소반응 등에서 유용하게 응용할 수 있을 것이 기대된다.

○ 국내에서 IL에 대한 연구는 비교적 활발한 편이므로 생체시스템에 활용할 수 있는 LCST-형 상분리 시스템에 대한 연구도 관심을 가질 필요가 있을 것이다.

저자

Yuki Kohno and Hiroyuki Ohno

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2012

권(호)

48

잡지명

Chemical Communications

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

7119~7130

분석자

어*선

분석물

• 이온성 액체와 물 혼합물의 유용성.pdf [319,505 byte]

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