일상 생활에 필수적인 화학 물질인 염소는 Rice University 화학자의 돌파구 덕분에 더 친환경적이고 비용 효율적인 통합 방법을 찾았습니다. 1월 2일 네이처 신세시스(Nature Synthesis)에 발표된 그들의 혁신적인 연구는 유기 분자에 염소를 첨가하는 것을 단순화하는 지속 가능한 광촉매 공정을 도입하여 의약품, 플라스틱, 살충제 및 기타 필수 제품의 더 깨끗한 생산을 위한 길을 열었습니다.
화학 조교수이자 텍사스 암 예방 및 연구소(CPRIT) 학자인 Julian West가 이끄는 이 연구는 전통적인 염소 처리 방법의 환경 문제를 해결합니다. 일반적으로 염소 처리는 가혹한 화학 물질이나 고온에 의존하여 종종 정화하기 어려운 부산물을 생성합니다. 이 팀의 접근 방식은 약한 청색광에 의해 활성화되는 철 및 황 촉매를 사용하여 실온 조건에서 효율적인 염소 처리를 달성합니다.
“우리의 방법은 지속 가능하고 저렴한 촉매를 사용하며 부드러운 청색광이 있는 실온에서 작동합니다”라고 West는 설명했습니다. “그것은 전통적인 접근의 환경과 정화 문제 없이 분자를 염소화하는 표적으로 하고, 능률적인 방법을 제공합니다.”
이 기술의 두드러진 특징 중 하나는 반 마르코브니코프 염산염화로 알려진 공정인 염소 배치의 정밀도입니다. 이 선택적 표적화는 염소 원자를 분자의 덜 반응성 부분에 부착하여 고순도 제품을 생성합니다. 정밀도가 향상되어 광범위한 정제 단계가 필요하지 않아 화학 물질 제조업체의 시간과 비용이 절감됩니다.
연구진은 또한 중수를 사용하여 안정적인 수소 동위원소인 중수소를 통합함으로써 그들의 방법의 흥미로운 확장을 탐구했습니다. 이러한 변형은 특정 약물의 안정성을 크게 향상시켜 약물이 더 오랜 기간 동안 체내에서 활성 상태를 유지할 수 있도록 하고 잠재적으로 치료 효능을 높일 수 있습니다.
“이 방법이 이전 기술로는 가능하지 않았던 방식으로 의약품 및 천연 제품을 수정하기 위한 새로운 문을 열 수 있다는 것은 흥미진진합니다.”라고 West는 덧붙였습니다.
이 연구는 라이스 대학교(Rice University) 학생인 Kang-Jie Bian, Shih-Chieh Kao, Ying Chen, Yen-Chu Lu, David Nemoto Jr., Xiaowei Chen이 참여한 공동 작업이었습니다. 추가 기여는 Angel Martí, 화학 교수 겸 의장, 생명 공학 및 재료 과학 및 나노 공학 교수였습니다.
이 획기적인 방법은 환경적 지속 가능성과 비용 효율적인 정밀도를 결합하여 화학 및 제약 산업에 혁명을 일으킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 염소 처리에 대한 혁신적인 접근 방식과 약물 안정성에 대한 영향을 통해 이 연구는 기술 발전과 환경 보호에 있어 녹색 화학의 중요성이 커지고 있음을 강조합니다.
복잡한 화학 공정을 단순화하고 폐기물을 최소화함으로써 Rice University의 친환경 염소 처리 방법은 지속 가능한 혁신에 대한 새로운 기준을 설정하여 여러 산업 분야에서 더 깨끗하고 효율적인 생산에 대한 희망을 제공합니다.
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