Recent Developments in Asymmetric Conjugate Addition Reactions of Nitrogen Nucleophiles

고동수 동덕여자대학교 2003 생활과학연구 Vol.8 No.-

콘쥬게이트 첨가반응은 전자 결핍 상태의 이중결합 또는 삼중결합에 대해 친핵체가 첨가되는 반응으로 보통의 이중결합 또는 삼중 결합이 가지는 친전자성 첨가반응과는 반응 기전적으로 상이한 특성을 가진다. 이 반응은 베타 위치가 치환된 다양한 카르보닐 또는 카르복실릭 화합물들을 제공하므로 유기합성에서 매우 중요한 반응으로 자리잡고 있다. 특히 질소를 친핵체로 사용할 경우, 중요한 약리적, 생리학적 특성을 나타내는 베타 아미노산을 얻을 수 있으므로 이 부분에 대한 연구가 활발하게 이루어져 왔다. 하지만 이러한 약리적, 생리학적 특성을 보이기 위해서는 생성물이 광학 활성을 나타내야 하는 경우가 많으므로 비대칭 콘쥬게이트 첨가반응에 대한 연구가 최근 광범위하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 비대칭 콘쥬게이트 첨가반응에 대한 최근 연구를 부분입체선택적(Diastereoselective)인 방법과 거울상선택적(Enantioselective)인 관점에서 알아보고자 한다.

Methyl oleate와 Maleic anhydride의 말레인화 반응을 통한 절삭유 첨가제 합성

권지수,백재호,김경호,문부현,이학성,이만식 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.0

오늘날에는 금속가공의 특성에 따라 많은 종류의 절삭유가 제조되고 있고 각종 첨가제가 사용되고 있다. 특히 절삭유의 품질은 첨가제의 종류에 따라 크게 좌우된다. 그러나 현재 첨가제의 대부분은 수입에 의존하고 있고, 국내 첨가제 제조업체 제품의 한정성으로 윤활유, 절삭유의 품질의 한계가 있는 상황이다. 본 연구에서는 유화안정성 및 안정화제 역할을 함과 동시에 폐기 시 쉽게 분해 될 수 있는 생분해성 복합기능성 첨가제 합성을 진행하였다. 본 반응은 methyl oleate와 maleic anhydride의 말레인화반응인 1차 반응과 maleinization methyl oleate와 n-butanol의 ester반응의 2차 반응으로 진행되었다. 이때 촉매의 사용유무와 반응조건에 따른 수율 및 반응 진행도를 확인하였다.

RDF 연소반응에서 생성되는 클링커의 억제를 위한 상용 첨가제의 효과에 관한 연구

이경우,장세진,이현경,김지율,김나연,주지봉 한국공업화학회 2019 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2019 No.0

화석연료 에너지원의 고갈 및 이산화탄소 발생에 의한 지구온난화 문제가 심각해짐에 따라, 석유, 석탄 등의 화석연료 사용이 많은 규제와 엄격한 관리를 받고 있다. 화석연료가 가지고 있는 근본적인 문제를 해결하고, 안정적인 친환경적인 에너지원을 확보하기 위해, 신재생 에너지원에 대한 관심이 날로 높아지고 있다. 본 연구에서는 재생에너지원인 폐기물고형연료를 연소 시, 생성되는 클링커를 억제하기 위하여 넣어주는 첨가제의 성분별 효과를 관찰하였다. 폐기물 고형연료를 연소시킬 경우 연료의 성분비가 매번 일정하지가 않기에 모델반응을 수행하여 결과의 신뢰도를 높였다. 본 연구에서 관찰하고자 하는 첨가제는 알루미늄 계열의 첨가제와 칼슘계열의 첨가제이며, 첨가제 효과를 확인하기 위해 첨가제가 없는 경우의 실험을 수행하였다. 반응 결과물은 XRF를 통해 성분비를 분석하였으며, SEM을 이용하여 회재의 모습을 관찰하였다. 본 연구진이 도출한 연구결과 황산염을 포함하고 있는 첨가제가 클링커 유발 원인성분을 치환하여 클링커 생성을 억제하는 것을 확인 하였다.

불균일계 촉매를 통한 프로판 고부가화

윤지선(Ji Sun Yoon),서동진(Dong Jin Suh),박태진(Tae-Jin Park),조영상(Young-Sang Cho),서영웅(Young-Woong Suh) 한국청정기술학회 2008 청정기술 Vol.14 No.2

본고에서는 산업적으로 효용가치가 막대함에도 불구하고 아직까지 에너지원으로만 사용되고 있는 프로판을 불균일계 촉매를 사용하여 고부가화시키는 방안에 대하여 다루고자 한다. 특히 프로판으로부터 생산 가능하면서도 경제적 가치가 뛰어난 물질이라고 판단되는 프로필렌 및 아크릴로니트릴을 중심으로 서술하였다. 프로필렌의 경우 지금까지 프로판 탈수소화반응을 통하여 제조 가능하였으나 열역학적인 한계를 극복하기 위하여 산소, 이산화탄소 등의 산화제를 이용하는 산화적 탈수소화반응에 대한 현황을 논하였다. 한편 암모니아첨가 산화반응을 통하여 제조할 수 있는 아크릴로니트릴은 지금까지 출발물질로서 프로필렌을 사용하였으나 저렴한 가격에 공급이 가능한 프로판을 원료로 사용하는 경우 경제적 가치가 뛰어나다. 최근 프로판의 암모니아첨가 산화반응에 성능이 우수한 MoVTeNbOx 촉매가 개발되었지만 그에 대한 추가 연구가 필요한 실정이다. 상기 반응들에 있어서 최대의 관건은 성능이 우수한 불균일계 촉매를 개발하는 것으로서, 촉매 개발 시 파일럿 규모 이상의 공정에 적용시킬 수 있을 것으로 전망한다. In this review we discussed the effective ways to catalytically derive value-added chemicals from propane which has been utilized only as an energy source so far. Among various propane-derived products, the most valuable chemicals such as propylene and acrylonitrile were mainly focused herein. Propylene could be manufactured through oxidative dehydrogenation of propane using O₂, CO₂, etc. as an oxidant for the purpose of overcoming thermodynamic limitations of propane dehydrogenation. On the other hand, propane ammoxidation would be an alternative to propylene ammoxidation for producing acrylonitrile since propane is much cheaper than propylene as a starting material. Although effective MoVTeNbOx catalysts have been developed for propane ammoxidation in recent years, more detailed studies should be thoroughly performed. In carrying out both oxidative dehydrogenation and ammoxidation of propane for a long period, the most critical issue is definitely considered to find out the most active and selective catalysts, which makes it possible to commercialize both reactions into economically viable processes.

알루미늄-공기 전지를 위한 친환경 소재 개발

이우혁(Woo Hyuk Lee),김우철(Woo Cheol Kim),김정구(Jung Gu Kim) 한국에너지기후변화학회 2021 한국에너지기후변화학회 학술대회 Vol.2021 No.11

최근 친환경 에너지원에 대한 세계적인 관심이 높아짐에 따라 보다 안정적이고 효율적인 에너지 기술을 찾기 위한 연구가 진행되고 있다. 알루미늄-공기 전지는 높은 이론 에너지밀도, 알루미늄의 경제성 및 안전성 측면에서 각광받고 있다. 그러나 알루미늄 전극과 전해질 간의 기생 부식 반응은 알루미늄-공기 전지 상용화를 위해 해결해야할 큰 과제이다. 본 연구에서는 기생 부식 반응을 억제하기 위해 커피찌꺼기 성분을 활용한 전해질 첨가제, 식물 추출물 전해질 첨가제를 개발하였으며, 폐알루미늄을 활용한 합금 전극에 관한 연구를 진행하고 있다. 기생 부식 반응 억제 효과를 분석하기 위해 전기화학 분석, 표면 분석, DFT 시뮬레이션 등을 활용하였다. 전해질 첨가제 개발의 경우 ppm 수준의 첨가를 통해 알루미늄-공기 전지의 방전 효율이 개선되었으며, 첨가제의 흡착 거동 메커니즘과 흡착 거동에 의한 기생 부식 반응 억제 메커니즘을 규명하였다. 합금 전극 개발의 경우, Al-Zn 합금에 미세 합금 원소 첨가를 통해 방전 효율을 향상시키고 메커니즘을 규명하였다. 한편, 폐알루미늄 캔의 혼합 주조를 통한 미세원소 합금 효과에 관한 연구를 진행 중에 있다.

기능성 샴푸첨가제 개발을 위한 티트리 오일 향의 뇌파 반응

김령,오민석,이용호,최성호,김인경 한국융합학회 2023 미래기술융합논문지 Vol.2 No.1

오산화바나듐의 수소 환원에 의한 이산화바나듐의 제조 및 열변색 특성

최승훈,이춘부,Choi, Seung Hoon,Lee, Chun Boo 한국자원리싸이클링학회 2017 資源 리싸이클링 Vol.26 No.5

이산화바나듐은 적외선 투과를 차단하거나 창을 통해 건물 내부열 손실을 막아주는 광선택적 유리코팅 소재로 알려졌는데, 본 연구에서 이와 같은 열변색 특성을 가진 이산화바나듐을 수소와의 환원반응을 통하여 제조하는 방법에 대해 연구하였다. 환원반응에 의한 이산화바나듐의 제조는 반응이 쉽게 진행되고, 스퍼터, 빔 증발기 등과 같은 반도체 장비가 필요 없이 공정이 단순하고 대량생산에 용이한 장점을 갖고 있는데, 본 연구에서 수소와의 환원반응에 대한 반응온도, 반응시간, 환원가스의 농도 및 사후 열처리 조건, 첨가제로서 텅스텐의 첨가 등에 대해 실험을 수행하였으며, 최적조건을 도출하여 제조된 이산화바나듐 분말의 특성과 열변색 특성에 대해 조사하였다. 본 연구를 통해 개발된 이산화바나듐이 전자소재 및 에너지 저감 소재로서 많이 활용될 것으로 기대되고 있다. Vanadium Dioxide has been investigated for use as a "spectrally-selective" window coating to block infrared transmission and reduce the loss of building interior heat through windows. The preparation of thermochromic $VO_2$ powder by the reductive reaction with hydrogen was studied. The reductive reaction method has many advantages of easy and mass production of $VO_2$ powder according to controlled reaction without semi-conductor equipments like sputter and beam evaporator. The reaction temperature, time, concentration of reductive gas, post-annealing condition and W addition as dopant would affect the characterization of $VO_2$ powder and its thermochromism. Many applications for electrical device and energy-saving technologies is expected.

용융전로(熔融轉爐)슬래그와 CaO펠렛의 상호반응(相互反應)에 미치는 $Al_{2}O_{3}$의 영향(影響)

김영환,고인용,Kim, Young-Hwan,Ko, In-Yong 한국자원리싸이클링학회 2006 資源 리싸이클링 Vol.15 No.2

용융전로슬래그로부터 일반 포틀랜드 시멘트로의 전환에 관한 기초 연구의 일환으로, 전로슬래그의 $Al_{2}O_{3}$ 농도에 따를 고체 CaO 입자와 용융슬래그간의 계면반응을 알아보고자 하였다. 염기도($B=CaO/SiO_2$)를 1과 2로 조정한 전로슬래그에 소정의 $SiO_2$와 $5{\sim}15wt%\;Al_{2}O_{3}$를 첨가제로 첨가하여 MgO도가니에 넣고 $1500^{\circ}C$에서 30분간 가열 용해하여 균질화 한 후, 같은 온도의 소결 CaO펠렛을 투입하여 $10{\sim}30$분간 반응시켰다. 반응 후 급냉한 시편을 도가니의 직경방항으로 절단해서 펠렛 단면의 CaO직경 변화를 측정하여 슬래그중 $Al_{2}O_{3}$첨가에 따른 CaO의 용해속도를 조사하고, 계면 생성층을 SEM/EDX로 관찰하였다. 그 결과, 슬래그의 염기도가 2인 경우, 염기도가 1인 경우 보다 생성층 $C_{3}S$상의 두께는 $Al_{2}O_{3}$를 15wt.%까지 첨가함에 따라 3.5배 증가하였으며, $C_{6}AF_{2}$ 또는 $C_{4}AF$양도 2배 정도 증가됨을 알 수 있었다. As a basic study on the conversion of molten converter slag to the ordinary portland cement, the effects of $Al_{2}O_{3}$ addition on the interface reaction between solid CaO and molten converter slag has been studied. Alumina added converter slag whose basicity was controlled to 1 and 2 was melted and hold for 30 minutes in MgO crucible at $1500^{\circ}C$. Then sintered CaO pellet heated at the same temperature was dipped into the molten slag and held for 30minutes. After the reaction, the crucible was cooled in air and the specimen was cut off to the horizontal direction of the crucible. The dissolution rate of CaO pellet with the addition of $Al_{2}O_{3}$ was measured by the change of the radius or sintered CaO pellet and the interface layer was observed by SEM/EDX. As a result. At the basicity 2 slag, thickness of created $C_{3}S$ layer increased 3.5 times and quantity of $C_{6}AF_{2}\;or\;C_{4}AF$ phase increase 2 times than baisicy 1 slag.

이산화탄소의 고리형 카보네이트화합물로의 전환용 촉매 연구

김영조 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.1

이산화탄소와 에폭사이드를 이용한 고리화첨가반응은 촉매의 종류와 반응 조건을 조절함으로써 고리형카보네이트 화합물과 지방족 폴리카보네이트를 만들 수 있다. 특히 단분자인 고리형카보네이트 화합물은 폴리카보네이트 합성을 위한 전구체, 극성 비양성자성 용매, 제약 공정의 중간체, 리튬이온 전지용 전해질 용매 등과 같이 다양한 응용성을 가진다. 또한 고분자인 지방족 폴리카보네이트는 태웠을때 그을음이 전혀 생기지 않는 친환경 소재로의 적용이 가능하다. 많은 문헌에 의하면 고리형 카보네이트 화합물과 폴리카보네이트 고분자를 합성하기 위해서는 높은 온도, 많은 촉매량, 긴 반응시간과 같이 에너지가 많이 투입되는 환경 비친화적인 과정이 적용되어 왔다. 현재까지 몇몇 mild한 조건의 합성 방법들이 알려져 있는데, 본 심포지엄에서는 고리형 카보네이트 화합물과 폴리카보네이트 화합물 합성을 위한 매우 mild한 조건의 촉매계에 대해 살펴보고자 한다. ^**Acknowledgment: 본 연구는 지역혁신창의인력양성사업(2014H1C1A1066874)의 지원을 받아 수행되었음

석조문화재 보존·복원에 적용될 에폭시 수지의 경화 시 반응열 제어 및 안정성 향상 연구

최용석,박유진,강용수,원종옥,김정진,김사덕 한국문화재보존과학회 2012 보존과학회지 Vol.28 No.2

석조문화재의 보존·복원 과정에 적용되는 에폭시 수지에 경화제의 혼합을 통하여 경화 시 발열 반응을 제어할 수 있는 접착 시스템을 연구하였다. 사용된 에폭시 주제는 hydrogenated bisphenol A (HBA), 경화제로는 속경화형 경화제 FH와 poly(propyleneglycol)bis(2- aminopropylether) (SH)를 사용하였으며, 무기 첨가물은 탈크를 사용하였다. 에폭시 수지와 경화제의 혼합비에 따라 경화 시 온도를 측정하고, differental scanning calorimeter (DSC)를 이용하여 경화동력학을 확인하였으며, 기계적 특성을 파악하기 위해 무기 첨가물의 함량에 따른 인장강도, 전단강도를 측정하였다. 연구 결과, 에폭시 수지의 경화제 혼합을 통하여 경화 시 반응열 상승폭 제어 및 경화 거동 제어의 가능성을 확인하였으며, 무기 첨가물 첨가를 통해 적절한 강도 조절이 가능하여 석조문화재에 적용 가능한 새로운 접착 시스템을 개발하였다.