KIC News, Volume 14, No. 2, 2011
KIC News, Volume 14, No. 2, 2011 53
키랄성 촉매를 위한 탄소 나노튜브의 활용
의약품을 위한 키랄성 분자(chiral molecule)의 생산에 도움을 줄 수 있는 새로운 불균질 비대칭 촉매 (heterogeneous asymmetric catalyst)가 중국과학원(Chinese Academy of Sciences)의 Can Li 연구팀에 의해 개발되었다. 이 촉매는 탄소 나노튜브에 쌓인 백금 나노입자로 구성되어 있으며, 지금까지 보고된 이 런 형태의 촉매 중에서 가장 활성도가 높은 것으로 보고되고 있다.
연구팀은 탄소 나노튜브를 H2PtCl6 수용액에 담갔다. 가열과 저속건조를 통해 나노튜브 채널에 백금을 도입하였으며, 포름산 나트륨(sodium formate)을 사용해 환원한 후에 백금 나노입자는 나노튜브 안쪽으로 둘러 쌓이게 된다.
과거 비대칭 촉매는 균일체였으며, 반응물과 함께 용매에 용해되었다. 그러나 생성물의 분리를 어려웠다.
반응물과 다른 상(phase)인 불균일 촉매는 이런 측면에서 우월하다. 연구팀은 그들의 촉매를 표준 수소화 반응에 사용하였을 때, 생성물의 96%가 단지 한 가지 거울상체였으며, 속도 혹은 전환빈도(turnover fre- quency)는 지금까지 보고된 것 중에 가장 빠른 시간당 1 × 105 이상이었다.
탄소 나노튜브는 반응물과 촉매가 매우 근접하여 높은 농도를 유지할 수 있는 환경을 조성하는 데 기여 한다. 이 촉매는 키랄성 화합물 생산을 위한 산업분야에 적용할 수 있는 잠재력이 있으며, 고혈압 치료제와 같은 키랄성 약물 생산에 이용될 수 있을 것이라고 연구팀의 일원인 Qihua Yang은 밝히고 있다.
Figure. 탄소 나노튜브 안에 백금 나노입자 상에서의 비대칭 수소화.
