만능촉매 개발한 기초과학硏.. 다양한 의약품 원료 합성 가능

국내 연구진이 항생제 원료물질을 만드는데 쓰이는 만능촉매를 개발했다. 연구진은 이 촉매를 이용해 다양한 의약품 원료를 만들었다. 이번 연구 결과를 바탕으로 석유, 천연가스 등 탄화수소 화합물에서 더 다양한 의약품 원료물질을 개발할 수 있을 것이라고 연구진은 전망했다.

기초과학연구원(IBS)은 장석복 분자활성 촉매반응 연구단장팀이 탄소양이온을 효과적으로 만들고, 이를 원하는 유기화합물로 만드는 새로운 촉매를 개발했다고 22일 밝혔다. 또 자연에 풍부한 탄화수소 물질에 이 촉매를 이용해 항생제 원료인 감마 및 베타 락탐을 만들었다.

연구진은 수명이 10억분의 1초인 탄소양이온의 반응성을 조절해 원하는 화합물을 만들어내는데 성공했다. A라는 물질이 화학반응을 거쳐 B라는 물질로 변할 때 짧은 수명을 가진 중간단계를 거치는데, 이 중간물질의 하나가 '탄소양이온'이다.

홍승윤 박사후연구원은 "계산화학 시뮬레이션을 통해 촉매의 특정 부분이 정확히 원하는 위치에서 수소이온을 흡수하는 스펀지 역할을 한다는 것을 알아냈다"고 말했다.

홍 연구원은 "이 스펀지 역할을 극대화한 촉매 설계로 반응경로를 조절해 부산물없이 원하는 화합물만을 선택적으로 합성할 수 있었다"고 설명했다.

연구진은 탄소양이온이 쉽게 만들어지도록 설계했다.

장석복 단장은 "유기화학 반응의 핵심 중간체인 탄소양이온을 효율적으로 생성하고, 반응경로를 조절했다는 학문적 진보와 함께 다양한 응용 가능성을 열었다는 산업적 의의가 있다"고 설명했다.

[e-mail] 김만기 기자