기초분야
공간상 방향족성 기반 다중 산화·환원 상태
주족원소 화합물의 설계 및 촉매적 응용
연구과제
현재 유기합성의 핵심인 전이금속(Transition Metal) 촉매는 매장량 한계, 높은 가격, 금속 오염 문제 등으로 지속가능성에 어려움 있으며, 대체재로 주목받는 풍부한 주족원소는 전이금속과 달리 다중 산화 상태에 접근하기 어렵고, 2개의 전자의 산화 과정에서 발생하는 고산화 상태 종의 극심한 불안정성으로 인해 다전자기반 촉매 구현이 미개척 영역으로 남아있다.
홍승윤 교수는 이러한 한계를 극복하기 위해 공간상 방향족성을 활용한 다중 산화-환원 주족원소 촉매 시스템을 개발하여, 전이금속의 대표적 반응성인 이전자 또는 다전자 산환-환원 촉매 반응성을 주족원소 기반으로 구현하고, 지속가능한 분자 촉매 플랫폼을 제시하고자 한다.
인접한 화학결합이 아닌 오비탈의 공간상 상호작용을 활용하여 주족원소에 전이금속과 같은 다중산화수 특성을 부여하는 독창적인 발상이다. 화학결합에 의존하지 않은 새로운 전자구조를 기반으로 촉매 반응성을 도출하는, 개념적으로 새로운 유기 촉매 화학의 새로운 패러다임을 구축할 수 있을 것으로 기대된다.
Message
우리의 연구는 「상상 초월」이다
화학자의 상상력은 오랫동안 주기율표의 원소에 제한되어 왔습니다.
본 연구는 여러 원자의 협동 작용으로 기존 원소에 없던 산화·환원 특성의 ‘분자형 원소’를 설계하는 시도입니다.
개별 원자의 반응성에 머물던 합성화학의 관점을 분자 수준으로 확장해 새로운 촉매 플랫폼을 개척하고자 합니다.
본 연구는 여러 원자의 협동 작용으로 기존 원소에 없던 산화·환원 특성의 ‘분자형 원소’를 설계하는 시도입니다.
개별 원자의 반응성에 머물던 합성화학의 관점을 분자 수준으로 확장해 새로운 촉매 플랫폼을 개척하고자 합니다.
