일반기술

호모키랄 다공성 결정 물질

제올라이트가 아닌 다공성 물질에 대한 연구가 크라드레트에 의해 1811년에 시작되어 온 이래 우에스트(Wuest), 무어(Moor), 워드(Ward)등에 의해 진행되었지만 이온결합, 배위결합에 의해 구조가 결정되는 비교적 단순한 시스템에서만 이루어져 왔고, 유기 합성화학에서 축적된 지식이나 분자간 복잡한 상호작용을 이용하여 원하는 구조와 성질을 결정 내에서 실험하고자 하는 연구가 최근에서야 나타나고 있으나, 분자간 약한 성호작용을 이용한 다공성 물질들은 제올라이트와 같은 무기물에 비해 구조적 안정성이 약한 문제점을 갖으며 공동 또는 채널의 크기와 모양을 자유자재로 조절하여 게스트 분자의 선택성을 부여 특히 키랄 구조의 공동 또는 채널 구조를 갖는 광학 이성질체만을 선택적으로 내포할 수 있는 다공성 물질을 고안하고 합성하는 것은 아직 요원하다. 따라서 화학적 성질 및 구조에 따라 적절한 키랄 단위체(Chiral building block)와 금속 이온을 선택하여 다양한 크기 및 모양을 갖는 공동과 채널을 구비하고 있는 신규한 호모키랄 다공성 결정 물질을 제조하여 거울성 이성질체의 분리체나 거울성 선택적인 촉매로서 유용하게 사용 가능하다.키랄 유기 화합물 또는 키랄 금속 착물에 금속 이온과 배위결합을 형성할 수 있는 작용기를 도입하여 얻어진 키랄 단위체(chiral building block)와, 금속 이온간이 배위결합을 통하여 형성된 것을 특징으로 하는 호모키랄 다공성 결정물질을 제공한다. 키랄유기화합물 또는 키랄 금속 착물(tartaric acid, aspartic acid, phenanthroline을 리간드로 하는 팔면체 착물)에 금속 이온(IA, IIa, IIIb, IV, VB, VI, VII, VIIIB, IB, IIB, IIIA, IVA, VA족등)과 배위 결합을 형성할 수 있는 단위체로서 -CO2H, -CS2H, -NO2, -SO3H, -Si(OH)3, -Ge(OH)3 등을 도입하여 얻어진 키랄 단위체(Chrial building block)와, 상기 키랄 단위체와 배위 결합을 형성할 수 있는 금속 이온을 용매 하에 혼합 및 교반하여 호모키랄 다공성 결정 물질을 얻는다. 키랄 단위체가 지니고 있는 작용기의 종류 및 개수를 조절하여 그 빈 공간 안에 촉매점으로 사용될 수 있는 작용기를 더 도입할 수 있으므로 다양한 종류와 크기를 갖는 화합물을 포집할 수 있고 거울상 이성질체에 대하여 선택적인 촉매나 분리체로 사용할 수 있으며 제조 방법이 매우 용이하며 종래의 균일 촉매와는 달리 수거하여 계속적 사용이 가능하다.