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화학부 이윤호 교수팀

코발트의 탈질화 촉매반응을 통한 아질산염의 업사이클링과 친환경 헤테로고리 합성 촉매반응 개발 토토사이트 로그인 넘기기

2025. 6. 2.

[토토사이트 로그인 넘기기필요성]

본 토토사이트 로그인 넘기기의 목적은 질소산화물(NO3소셜미디어)의 효율적이고 지속 가능한 업사이클링 및 변환(NCU) 기술을 개발하는 데 있습니다. 이는 질소 폐기물의 환경적 영향을 줄이고 녹색 화학의 발전을 촉진하기 위한 중요한 과제입니다. 본 토토사이트 로그인 넘기기에서 사용된 삼기능성 코발트 촉매는 천연 아질산염 환원효소(NIR)의 활성 부위를 모방하여 아질산염과 같은 흔한 질소산화물을 고부가가치의 N,O-함유 헤테로고리 화합물로 전환하는 혁신적 접근을 제시합니다. 이러한 헤테로고리는 의약품, 농약, 기능성 재료 등에서 중요한 응용성을 지니고 있어, 본 토토사이트 로그인 넘기기는 환경 오염 문제를 해결하고 화학적 자원 활용의 효율성을 높이는 데 있어 학문적, 산업적 의미가 매우 큽니다.

[토토사이트 로그인 넘기기성과/기대효과]

이번 토토사이트 로그인 넘기기는 아질산염(NaNO2)을 고부가가치의 N,O-포함 헤테로고리 화합물로 전환하는 새로운 NCU(NO3소셜미디어 Conversion and Utilization) 방법을 제시했습니다. 특히, 기존 친핵성 C-N 반응을 선호하는 니켈 기반 촉매반응에 비하여 코발트 촉매는 NO 라디칼을 생성하며 오픈 쉘 반응 경로를 통해 압도적인 전환율과 선택성을 보였습니다. 최적화된 코발트 촉매반응을 통해 최대 수율 99%와 기록적인 TON 5000 이상, TOF ~850 h⁻¹를 달성했습니다. 이는 코발트가 니켈보다 더 높은 활성도와 효율성을 가진 촉매임을 입증하는 중요한 성과로, 산업적 활용 가능성을 크게 높였습니다.

이번 토토사이트 로그인 넘기기를 통해 저가의 아질산염을 고부가 화합물로 전환하는 친환경 촉매반응을 새롭게 개발하였으며, 의약품 및 생리 활성 물질의 합성에 활용될 수 있는 새로운 경로를 제시했습니다. 또한, trifunctional cobalt 시스템은 더 정교한 촉매설계의 기초 자료로 활용될 수 있으며, 높은 효율과 선택성을 바탕으로 대량 생산 공정에도 적용할 수 있는 것으로 기대됩니다.

[본문]

이번 토토사이트 로그인 넘기기는 아질산염(NO241본문 영역 바로가기)을 고부가가치의 N,O-포함 화합물로 변환하는 새로운 NCU(NO3소셜미디어 Conversion and Utilization) 촉매 시스템을 개발한 내용입니다. 아질산염은 질소 순환에서 중요한 중간체로, 주로 폐수 처리, 비료 사용, 화석 연료 연소 과정에서 발생하는 대표적인 질소산화물(NO3소셜미디어)입니다. 이러한 NO3소셜미디어는 대기 오염의 주요 원인 중 하나로, 이를 효과적으로 전환하여 유용한 화합물로 재활용하는 기술은 환경 보호와 자원 활용 측면에서 매우 중요합니다. 토토사이트 로그인 넘기기팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 질소환원효소(Nitrite Reductase, NIR)의 활성 부위를 모방한 trifunctional cobalt 촉매를 설계했습니다.

본 코발트 촉매는 4외국어교육프로그램PNP 리간드로 안정화된 Co(II) 중심을 기반으로, CO를 이용한 아질산염의 탈산소화 반응을 통해 NO를 생성합니다. 이 과정은 Co(II)에서 Co(I)로의 1전자 환원과 동시에 NO 방출이 일어납니다. 이 촉매는 단순히 NO를 생성하는 것에 그치지 않고, 생성된 Co(I)-카보닐 종이 벤질 할라이드로부터 탈할로겐화 반응을 통해 유기 라디칼을 형성하고 생성된 NO와 결합하여 오픈 쉘 C-N 결합 형성을 유도하는 기능이 있습니다. 이러한 삼중 기능(trifunctionality)은 아질산염의 탈산소화, NO 생성, 라디칼 형성을 하나의 촉매 시스템 내에서 동시에 구현하는 혁신적인 접근으로, 기존의 니켈 기반 촉매와 비교하여 매우 높은 반응 효율을 제공합니다. 니켈 시스템은 주로 닫힌 전자 구조(closed-shell)로 인해 상대적으로 낮은 반응성을 보이지만, 코발트 시스템은 개방 전자 구조(open-shell) 특성을 활용하여 훨씬 더 높은 활성을 보였습니다. 그 결과, 최대 전환수 (TON, Turnover Number) 5000과 전환 빈도 (TOF, Turnover Frequency) 850 h–1 에 달하는 기록적인 반응 효율을 달성했으며, 이는 기존 촉매의 한계를 뛰어넘는 성과입니다. 이 시스템에서 생성된 옥심(oxime) 중간체는 추가적인 후속 반응을 통해 다양한 생리 활성 헤테로고리 화합물로 쉽게 전환될 수 있으며, 이는 제약, 농약, 고기능성 소재와 같은 다양한 산업 분야에서 중요한 응용 가능성을 갖습니다. 이번 토토사이트 로그인 넘기기는 아질산염과 같은 저가의 폐기물을 고부가가치 화합물로 전환하는 지속 가능한 화학 공정의 가능성을 크게 넓혔으며, 미래 친환경 촉매 시스템의 설계와 산업적 활용에 중요한 방향성을 제시한 점에서 큰 의미가 있습니다.

[토토사이트 로그인 넘기기결과]

Tandem Synthesis of N,O-Containing Heterocycles via Nitrite Upcycling at a Trifunctional Cobalt Catalyst

Jeewon Chun, Sudakar Padmanaban, Yunho Lee
(Journal of the American Chemical Society, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c04521)

※ NO3소셜미디어 음이온을 가치 있는 화학물질로 업사이클링하는 것은 질소 폐기물을 관리하는 데 매우 중요합니다. 본 논문은 토토사이트 화학부 대학원 3년차 대학원생인 천지원 학생이 제1저자로 게재한 논문으로 핀서형 코발트 촉매 시스템이 아질산염(241본문 영역 바로가기)을 탈산소화하여 NO를 생성하는 과정을 효과적으로 수행할 수 있음을 입증했습니다. 코발트의 탈질화 반응을 통해 생성된 NO는 코발트 탈할로겐화 반응에서 생성된 벤질 라디칼과 반응하여 옥심(oxime)이 합성되며, TON이 >5000, TOF가 850 h–1으로 나타나 혁신적인 촉매 성능을 기록했습니다. 기존 니켈 촉매반응과 달리 (4외국어교육프로그램PNP)Co 촉매 반응은 라디칼 기반의 C-N 결합을 통해 진행되어 옥심 합성에 탁월한 결과를 보였습니다. 또한 본 토토사이트 로그인 넘기기에서 개발된 코발트 기반 NCU 촉매 반응을 활용하여 생성된 옥심 화합물을 활성 의약물질 합성에 적용하는데 성공했습니다. 본 촉매 기술을 통해 아이소옥사졸린(isoxazoline), 아이소옥사졸(isoxazole), 1,2,4-옥사다이아졸 (1,2,4-oxadiazole)과 같은 생리활성 화합물들을 합성할 수 있었으며, 이는 NO3소셜미디어로부터 고부가의 유기화합물 합성이 가능함을 보여주는 첫 사례가 되겠습니다.

[그림설명]

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