프로젝트 소개
본 과제는 전기 신호로 분자의 전자 성질을 조절해 올레핀 수소화 촉매반응을 더 쉽게 만들려는 연구임.
연구 목표는 산화환원 비결백성을 전기적 유도 효과로 강화해 활성화에너지를 낮춘다는 개념을 제일원리 양자화학 계산으로 밝히고 친환경 올레핀 수소화 촉매를 개발하는 데 있음.
핵심 연구 내용은 Electro-Inductive Effect를 전압으로 조절하며, 비정수 전자(Fractional Electron)가 경계 분자 오비탈에서 움직인다는 이해를 Redox Non-Innocent Ligand에 적용함. 음전압을 걸어 LUMO에 비정수 전자를 추가 주입하면 수소 활성화 단계에서 결합을 끊는 데 유리해 저온 반응 진행이 가능함. 또 실험 결과를 정량 재현하는 FC-DFT 기반 계산법을 발전시켜 가설 검증 및 공동연구로 촉매 개발을 목표로 함.
기대 효과는 전기적 유도 효과와 비결백성 배위물 결합으로 작용기 한계 완화 및 촉매 재생성 문제까지 전압 조절로 해결 가능하다는 점에서, 귀금속 의존을 낮추고(팔라듐·백금·로듐·루테늄) 넓은 표면적의 불균일계 장점과 경제성의 균일계 장점을 함께 활용하는 친환경 수소화 구현임.