다양한 기공성 COF와 자성지지체를 이용한 재사용가능한 촉매의 개발 및 물속에서의 유기반응 응용연구
본 과제는 COF (covalent organic framework)와 자성지지체를 활용한 그린 촉매를 개발하고, 물속에서 다양한 유기반응에 적용하는 연구임.
연구 목표는 촉매를 담지한 구조에서 소수성 기능기를 도입한 새로운 COF 고체 지지체 합성 및 회수·재사용이 쉬운 자성 지지체 개발에 있음. 핵심 연구 내용은 다양한 탄소사슬 길이의 아민과 ortho, meta, para 위치의 benzenedicarbonyl dichloride로 COF 지지체를 합성하고 물속 반응성을 비교함. 도파민에 소수성 알킬체인을 결합해 자성지지체를 합성한 뒤 금속촉매를 제조하고 재사용 테스트 및 물속 유기반응 수행함. 기대 효과는 물을 용매로 하는 친환경 공정 적용 가능성 및 대규모 반응공정 이전, 논문투고·특허출원·인력양성 기여임.
유기, 무기 지지체 및 온도감응 NIPAM-두 자리 리간드의 공중합체로 코팅한 유·무기 하이브리드 지지체에 담지시킨 금속 촉매의 제조 및 물속에서 다양한 유기반응에의 적용연구
본 과제는 온도에 따라 성질이 달라지는 유·무기 하이브리드지지체를 지지대로 사용해, 물속에서 유기반응을 돕는 그린촉매를 개발하고 재사용까지 구현하는 연구임.
연구목표는 온도 감응성을 가지는 지지체 기반 그린촉매를 만들고, 물속에서 다양한 유기반응에 적용하며 환경오염물질을 경감하는 재사용 촉매를 확립하는 데 있음. 연구내용은 poly(NIPAM) 골격으로 지지체를 합성하고, 역상실리카에 두자리 리간드를 도입한 후 Pd, Au 금속을 담지해 촉매를 제조하며, 여과지 달라붙음과 금속 이탈 문제를 줄이기 위해 실리카와 온도감응성 고분자로 코팅된 지지체를 합성함. 기대효과는 반응 용매로 물을 사용하는 그린화학 관점에서 산업 공정 적용 가능성과 촉매 합성법·반응조건 확립, 학문적 논문투고 및 특허출원 성과 도출임
본 과제는 출발물질(MR-5)의 산화 반응과 공정 전환을 연구하며, 카이랄 에스테르 화합물을 합성·선정해 고지혈증 치료제 핵심중간체 제조에 적용하는 합성 공정 개발 연구임.
연구목표는 원 특허 회피를 위한 새로운 카이랄 에스테르 화합물(MR-4) 합성, 1차 알코올기 산화반응으로 안정성 확인 및 다음 공정용 에스테르 선정, 여러 카이랄 에스테르(MR-3)의 Wittig 반응 적용 가능성 확인임. 연구내용은 알코올→알데히드 산화 후 카르복실산을 에스테르로 변환하는 새로운 합성루트, cyanuric chloride를 이용한 atom economic한 에스테르 합성, 산화반응 및 wittig reaction으로 적합한 에스테르 유도체를 선별하는 과정임. 기대효과는 특허 회피형 에스테르 합성을 통한 로수바스타틴 핵심중간체 효율적 제조, 제약기업 R&D 국제경쟁력 및 국내 제네릭 시장 우위 확보임.
본 과제는 알레르기성 비염 치료제 항히스타민제의 핵심 성분인 광학활성 피페리딘계열 의약원제 합성공정을 개발하는 연구임.
연구목표는 Bepotastine salicylate 의약원제 공정 개발로 가격 경쟁력 높은 경구용 항히스타민제의 효율 생산기술을 확립하고, Bepotastine besilate(타리온정)과 약물학적으로 동등한 안전·유효성을 가지는 시장대체 제법 특허출원을 수행하는 데 있음. 핵심연구내용은 저분자량 chiral amine 기반 효율적 광학분리 방법과 새로운 합성공정 개발, 항히스타민 의약원제의 새로운 합성 및 분리공정 확립임. 기대효과는 고순도 경구용 의약원제 공급을 통한 사업화 수익성 확보와 H.L.지노믹스(주) 전임상·임상 1상 심사 완료 결과의 활용임.
온도감응 NIPAM-리간드 공중합체 및 역상실리카 담지체에 담지시킨 금속 촉매의 제조 및 물속에서 다양한 유기반응에 응용
본 과제는 물속에서도 잘 작동하는 그린촉매를 만들어 화학 반응을 더 안전하고 친환경적으로 진행하려는 연구임. 복잡한 유기합성을 물에서 수행할 수 있게 하여 환경오염물질 배출을 줄이려는 시도임.
연구 목표는 다양한 유기반응을 물속에서 구현할 수 있는 그린촉매 개발에 있음. 연구 내용은 Poly-NIPAM 기반 polymer 담지체에 4-VP, phosphine, bipyridyl ligand를 도입하고 Pd, Ru, Au, Cu metal을 담지하여 Sonogashira, Heck, A3-coupling, Ullmann coupling, ring-closing metathesis 등 주요 반응을 물속에서 수행하는 체계를 구축하는 것임. 아울러 photo catalyst를 활용한 alcohol 산화 및 광화학 반응 적용을 포함함. 기대 효과는 친환경 촉매 기술 확산, 산업 공정 개선, 촉매 합성법 확립, 특허·논문 성과 도출, 관련 전문 인력 양성 가능성 제고임.