• 제목/요약/키워드: 촉매 가수분해 반응

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${\gamma}-Al_2O_3$ 촉매상에서 가수분해와 산화반응에 의한 $SF_6$ 촉매분해 특성 (Catalytic Decomposition of $SF_6$ by Hydrolysis and Oxidation over ${\gamma}-Al_2O_3$)

  • 이선화;박노국;윤석훈;장원철;이태진
    • 청정기술
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    • 제15권4호
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    • pp.273-279
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    • 2009
  • 온실효과를 발생시킬 수 있는 $SF_6$는 고체 산 촉매상에서 물과 산소에 의해 가수분해 및 산화반응에서 황 및 불소화합물로 분해될 수 있다. 본 연구에서는 $SF_6$ 제거를 위한 고체 산 촉매로 ${\gamma}-Al_2O_3$가 사용되었으며, 반응온도와 공간속도에 따른 촉매활성이 조사되었다. 가수분해에 의한 촉매환성은 $20,000\;ml/g_{-cat}{\cdot}h$의 공간속도와 973 K이상의 반응온도 조건에서 $SF_6$ 전화율이 거의 100% 달하는 최대 값에 도달하였다. 공간속도가 $45,000\;ml/g_{-cat}{\cdot}h$이하에서 $SF_6$ 전화율은 최대값이 유지되었다. 한편, 동일한 반응조건에서 산화반응에 의한 $SF_6$ 전화율은 약 20%정도였다. ${\gamma}-Al_2O_3$는 가수분해과정 에서 ${\alpha}-Al_2O_3$, 산화반응과정에서 $AlF_3$로 각각 변화됨을 SEM과 XRD분석에 의해 확인되었다. 산화반응 후 $AlF_3$$20\;{\mu}m$이상 성장되었고, 이들의 촉매활성은 낮은 표면적 때문에 매우 낮아졌다. 그러므로 $SF_6$의 분해를 위한 촉매반응은 산화반응보다는 가수분해가 유리하다고 판단된다.

p-Nitrophenyl Picolinate의 가수분해에 대한 코발트(Ⅲ) 착물의 촉매효과 (Catalytic Effects of Co(Ⅲ) Complexes on the Hydrolysis of p-Nitrophenyl Picolinate)

  • 노재근;김창석;홍순영
    • 대한화학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.254-263
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    • 1996
  • 두 자리 또는 세 자리의 질소 리간드를 갖는 5종류의 코발트(III) 착물을 합성하였다. 이 착물들의 촉매 작용을 질소의 위치가 다른 세 종류의 기질, 즉 P-Nitrophenyl Picolinate, P-Nitrophenyl nicotinate, 및 P-Nitrophenyl isonicotinate의 가수분해 반응에 대하여 자외선 분광법으로 측정하였다. 이 세 가지 기질 중에서 P-Nitrophenyl Picolinate가 촉매에 가장 민감한 반응을 보였으며, 이 화합물의 가수분해 반응은 pquohydroxo형태의 착물이 가장 많이 존재하는 pH 6.5에서 이 촉매들에 의하여 21-40배 촉진 되었다. P-Nitrophenyl Picolinate의 가수분해 반응에 대한 착물의 효과는 $Co(ibpn)(OH)>Co(aepn)(OH)_2(OH_2)>Co(tn)_2(OH)(OH_2)>Co(bpy)_2(OH)(OH_2)>Co(dien)(OH)_2(OH_2)$와 같이 나타났으며 이 가수 분해 반응은 분자내 일반 염기성 촉매 반응이 우세한 과정을 따르며 부분적으로 분자내 친핵성 촉매반응 메카니즘을 따르고 있음을 알 수 있었다.

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다양한 산 촉매에서 자이란 가수분해 특성 (Study on the Hydrolysis Kinetics of Xylan on Different Acid Catalysts)

  • 나병일;이재원
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권2호
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    • pp.226-232
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    • 2014
  • 본 연구에서는 $120{\sim}150^{\circ}C$에서 다양한 산 촉매에 의한 자이란 가수분해 거동을 조사하였다. 또한 자이란에서 자이로스 생성과 자이로스로부터 푸르푸랄 분해에 대한 kinetic 인자를 분석하였다. 높은 반응온도와 산 촉매 농도는 자이란 가수분해와 자이로스 분해를 촉진하였다. 최대 반응속도상수($k_1$)에 대한 가수분해 조건은 산 촉매에 따라 다르게 나타났다. 황산, 옥살산, 말레산 중에서 자이란 반응속도상수($k_1$)는 황산 100 mM로 $120^{\circ}C$에서 반응하였을 때 $0.0241min^{-1}$로 가장 높게 나타났다. 하지만 황산은 옥살산, 말레산과 비교하여 자이로스 분해를 더욱 유도하여 상대적으로 높은 푸르푸랄을 생성하였다. 자이란 분해에 관여하는 활성화 에너지는 황산에서 가장 높게 나타났다.

Mugil cephalus 유래 에폭사이드 가수분해효소를 발현하는 재조합 대장균을 이용한 유기용매에서의 (S)-Styrene Oxide 제조를 위한 입체선택적 가수분해 반응 (Enantioselective Hydrolysis for Preparing (S)-Styrene Oxide in Organic Solvents Using Recombinant Escherichia coli Expressing Protein-engineered Epoxide Hydrolase of Mugil cephalus)

  • 이옥경;이은열
    • 공업화학
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    • 제23권6호
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    • pp.599-603
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    • 2012
  • 위치특이적 돌연변이 기술을 이용하여 활성을 향상시킨 Mugil cephalus 유래 에폭사이드 가수분해효소(epoxide hydrolase, McEH)를 발현하는 재조합 대장균 균주를 생촉매로 이용하여 유기용매상에서 라세믹 스틸렌 옥사이드(styrene oxide)에 대한 입체선택적 가수분해 반응을 수행하였다. 재조합 균주의 세포 성장 시간대별로 McEH 단백질의 발현유도 특성을 분석하였으며, 대수성장기에 IPTG를 첨가했을 때 생촉매 활성이 2.2배 향상되었다. 유기용매의 Log P 값이 증가할수록 생촉매의 입체선택적 가수분해 활성이 증가하였으며, 이소옥탄(isooctane)을 반응용매로 사용하였을 때 생촉매의 입체선택적 가수분해 활성이 가장 우수하였다. 동결건조과정에서 skim milk 또는 sucrose와 같은 lyoprotectant를 사용하여 활성 안정화를 시킨 재조합 대장균 생촉매를 사용하여 이소옥탄에서 20 mM 라세믹 스틸렌 옥사이드에 대하여 광학순도 98%의 (S)-스틸렌 옥사이드를 이론수율 대비 53.6%로 제조할 수 있었다.

금속착물로 아미드 가수분해 촉매화에 관한 연구 (A STUDY ON AMIDI HYDROLYSIS CATALYZED BY MITAL COMPlEXES)

  • 김병순;오영희
    • 한국환경과학회지
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    • 제5권5호
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    • pp.579-583
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    • 1996
  • 본 연구는 날로 더해가는 오염의 직접간접 원인인 고분자성 제품류의 분해 촉진에 사용될 촉매 개발의 일차적 연구로서, 구리 촉매작용에 의한 아미드 결합의 분해 반응을 수행하였다. 가시광선 스펙트럼의 변화를 측정함으로써 반응을 추적하였다. 아미드 리간드를 포함하는 구리 화합물에서 수용액의 pH의 증가에 따라, 온도의 증가에 따라 아미드의 반응속도가 증가한다. 반응속도는 구리 화합물에 대하여 1차 반응으로 밝혀졌다. 반응의 중간체로 구리-히드록시 화합물이 관여하는 반응 메카니즘을 제시하였다. 분해 반응 메카니즘의 확실한 이해를 통하여 펩티드 결합의 분해 반응에 사용될 좋은 촉매 개발에의 응용이 기대 된다.

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Aryl Phenylacetate류의 염기촉매 가수분해 반응 (Base Catalysed Hydrolysis of Aryl Phenylacetates)

  • 정덕영;여수동;최재환;심광택
    • 대한화학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.446-452
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    • 1992
  • 80% acetonitrile-20% water(v/v) 용액에서 piperidine에 의한 aryl phenylacetate류의 가수분해 반응 속도를 측정하였다. 이탈되는 phnol의 치환기가 전자받개인 경우, 가수분해는 일반 염기촉매로 진행되며 $30^{\circ}C$에서 Hammett $\rho_{LG}$값은 5.28, Bronsted $\beta$값은 -2.72이었다. 이와 같이 매우 큰 Hammett 및 Bronsted 값은 이 반응이 $E1_{C}B$ 메카니즘으로 가수분해됨을 나타낸다. 한편, 전자주개 치환기의 경우는 특수 염기촉매에 의해 가수분해되며 $B_{AC}2 메카니즘이 우세하게 나타났다. Phenylacetic acid ester의 $pK_{SH}를 구하였으며, piperidine에 의한 ester 반응의 가수분해 속도 상수 $k_1$, $k_{-1)$, $k_2$도 계산하였다.

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DNA 모델인 Bis(p-nitrophenyl)phosphate에 대한 2핵 Ni(II) 착 화합물의 촉매 가수분해 반응에서 물 분자와 금속 이온의 역할 (The Roles of Metal Ions and Water Molecules in the Hydrolysis of Bis(p-nitrophenyl)phosphate as a DNA Model Catalyzed by Dinuclear Ni(II) Complex)

  • 성낙도;윤기섭
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제48권2호
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    • pp.115-119
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    • 2005
  • DNA 모델 화합물인 bis(p-nitrophenyl)phosphate(BNPP)에 대한 2핵 닉켈(II) 착 화합물, ${\mu}-aquapentaaqua[{\mu}-3,6-bis(6'-methyl-2'-pyridyl)pyridazine]chlorodinickel(II)$ trichloride trihydrate(APNT)의 촉매 가수분해 반응성을 검토하였다. APNT의 산 해리 상수는 각각 $pKa_1=7.9$$pKa_2=9.6$이었으며 BNPP의 가수분해반응 결과, pH 7.0과 $50^{\circ}C$에서 무 촉매인 경우에 비하여 가수분해 속도를 약 37만 배 가량 촉진시킴을 확인하였다. 그리고 pH-rate profile로부터 실험 사실을 합리적으로 설명할 수 있는 APNT에 의한 BNPP의 촉매 가수분해 반응에 대한 일련의 catalytic cycle을 제안하였다. 따라서 반응의 각 단계에서 2핵 닉켈(II) 착 화합물의 금속 이온들은 phosphoryl group의 전달 속도를 촉진하였고 물 분자는 친핵체와 양성자 전달체로 작용하였다.

산소플라즈마를 이용한 Poly(butylenesuccinate)의 표면친수성 향상이 생분해성에 미치는 영향 (Effect of Oxygen Plasma Treatment on Hydrophilicity and Biodegradability of Poly(butylenesuccinate))

  • 김수민;윤창상;박정희
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.47-50
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    • 2001
  • 고분자의 생분해는 미생물에 의하여 분비되는 효소를 촉매로 하여 산화, 가수분해 등의 반응이 일어나 진행된다. 고분자의 생분해성에 영향을 미치는 요소는 다양하여 고분자 자체의 분자구조뿐만 아니라 분해되는 환경조건과도 관련되어있다. 특히 고분자를 분해시키는 미생물과 분해에 직접적인 촉매로 작용하는 효소는 대부분 수분이 있는 조건에서 활성이 크기 때문에, 수분의 접근성과 침투정도는 생분해에 중요한 요인으로 작용한다. (중략)

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3,3-Bis(methylthio)-2-propen-1-phenyl-1-one 유도체들의 산-촉매 가수분해 반응 메카니즘 (Acid-Catalyzed Hydrolysis Mechanism of 3,3-Bis(methylthio)-2-propen-1-phenyl-1-one Derivatives)

  • 권기성;박찬훈;성낙도
    • 대한화학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.138-143
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    • 1997
  • 30$^{\circ}C$의 센(-Ho < 2.23) 과염소산 수용액 속에서 3,3-bis(methylthio)-2-propen-1-phenyl-1-one 유도체들의 산-촉매 가수분해 반응을 속도론적으로 연구하였다. 치환기 효과, 가수분해 생성물의 분석, Bunnett식 및 Bunnett-Olsen식의 hydration 파라미터(${\omega}$${\phi}$)로부터 3.8 M 이하의 묽은 산 용액에서는 A-1형 반응($3.3 >{\omega},\;0.58 > {\phi}$${\rho} < 0$)이 그리고 3.8 M 이상의 진한 산 용액에서는 A-2형 반응($0 <{\omega},\;0 < {\phi}$${\rho} > 0$) 메카니즘으로 산-촉매 가수분해 반응이 일어난다.

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에폭사이드 가수분해효소에 의한 동력학적 가수분해반응을 이용한 광학활성 에폭사이드 생산 (Epoxide Hydrolase-catalyzed Hydrolytic Kinetic Resolution for the Production of Chiral Epoxides)

  • 이은열
    • KSBB Journal
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    • 제17권4호
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    • pp.321-325
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    • 2002
  • 광학활성 에폭사이드는 다양한 반응성으로 인하여 고부가 가치 광학활성 의약품 및 농약 합성용 중간체로 널리 이용되고 있다. 광학활성 에폭사이드는 에폭사이드 가수분해효소 (epoxide hydrolase, EH)를 이용하여 저가의 라세믹 기질에 대한 입체선택적 가수분해 반응을 통해 제조할 수 있으며, EH는 유도과정 없이 발현되고 보조인자가 필요 없으며 비교적 효소 안정성도 높아 상업적으로 유용한 효소이다 EH에 대한생화학 및 분자생물학 관련 최근 연구 결과를 바탕으로 촉매활성 증대 및 기질 선택성을 변경시킨 tailer-made형 EH 생촉매 개발이 가능할 것이며, 실규모의 비대칭 광학분할 생물공정 시스템 개발을 통해 EH에 의한 동력학적 가수분해반응을 이용한 광학활성 에폭사이드 생산기술의 상업화가 가능할 것으로 기대된다.