물에서 알코올을 산화하는 청정 촉매 반응 (Science, 287, 1636 (2000))
환경 친화적인 그린 화학은 화학 공정에 있어서의 유해 또는 공해 물질들의 사용을 최소 화시켜준다. 네덜란드 Delft University of Technology의 유기화학 교수인 Roger A.
Sheldon의 연구팀은 고부가가치 화학제품의 합성을 위한 그린 반응의 개발에 노력해 왔다.
이 연구팀이 발표한 알코올을 산화하는 촉매 공정은 산화제로 공기를, 용매로 물을 사용하 는, 팔라듐 촉매를 사용하는 공정으로 생성되는 부산물은 물뿐이다.
알코올의 산화는 양론양의 무기 산화제를 사용하며 크롬염과 같은 대량의 폐기물을 생산 해 낸다. 이런 문제를 해결하고자 여러 연구팀들이 균질계 촉매 상에서 산화제로 산소를 사 용하는 연구를 수행하여 왔으나, 이 반응들은 일반적으로 유기 용매 하에서 수행되므로 그 린 화학 공정이라 할 수 없다. 이와는 달리 Delft 그룹의 수용성 촉매 - bathophenanthroline disulfonate의 팔라듐 복합체 - 는 물에서 효율적으로 작용하며 순수한 생산물을 높은 수율로 제공한다. 대규모 공정을 고려하더라도, 유기 생산물들은 촉매를 포함 하고 있는 수용액과 decantation에 의해 쉽게 분리될 수 있으며 촉매는 재사용될 수 있다.
이 연구가 이 분야에 있어 중대한 개선을 보여준 것은 사실이나, 현 시점에서 이 연구가 해 결해야 할 문제점이 다음과 같이 지적될 수 있다. 첫째는, sulfide나 amine과 같은 기능기, 또는 물 속의 불순물 조차 반응을 방해할 수 있다는 점이며, 둘째는 이 반응 실험이 감압하 에서 이루어져 상압에서의 가능성이 아직 입증되지 못하였다는 점이다.
