• Applied Biological Chemistry
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• 제38권5호
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• pp.455-462
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• 1995

새로운 6종의 제초성, N-(2,6-dimethoxypyrimidin-2-yl)aminocarbonyl-2-치환(Z)-6-(1-hyd roxy-2-fluoroethyl)benzenesulfonamide 유도체(S)를 합성하여 $45^{\circ}C$의 15%(v/v) acetonitrile 수용액속에서 일어나는 가수분해 반응상수를 측정하고 pH-효과, 용매효과, ortho-치환기 효과, 열 역학적 활성화 파라미터(${\Delta}H^{\neq}$및${\Delta}S^{\neq}$) 등의 반응 속도론적인 자료들과 pKa상수(4.80) 및 가수분해 반응 생성물(2-(1-hydroxy-2-fluoroethyl)benzenesulfonamide 및 4,6-dimethoxyaminopyrimidine) 분석 등의 비 반응 속도론적 결과로부터 반응속도식을 유도하고 반응메카니즘을 제안하였다. pH 8.0 이하에서는 일반 산-촉매반응($A-S_E2$)과 특정 산-촉매 반응으로 conjugate acid ($SH^+$)와 사면체 중간체(I)를 경유하는 A-2형(또는 $A_{AC}2$형)반응 그리고 pH 9.0 이상에서는 물 분자가 일반염기(B)로 작용하여 conjugate base (CB)를 경유하는 $(E_1)_{anion}$ 반응으로 진행되는 가수분해 반응 메카니즘을 검토하였으며 pH $7.0{\sim}9.0$사이의 용액중에서는 이들 두 반응이 경쟁적으로 일어남을 알았다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 2005년도 수소연료전지공동심포지움 2005논문집
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• pp.341-346
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• 2005

펄스 도금 조건이 Co 도금층의 미세 구조 및 알칼리 $NaBH_4$ 용액의 수소발생특성에 미치는 영향을 조사하였다. 펄스 주기 및 최대전류밀도가 증가함에 따라 polyhedral 형상의 Co 결정립이 triangular형상으로 변화하였으며, 점차 결정립이 조대화 되어, 촉매 표면적이 감소하였다. 결국 알칼리 $NaBH_4$ 용액 내에서 가수분해반응에 참여하는 촉매 site가 감소하여 수소발생속도가 낮아졌다. 펄스도금시간이 증가함에 따라 Co 결정립의 크기가 점차 증가하여 촉매 표면적이 감소하였고, 가수분해반응에 참여하지 못하는 CO의 양이 증가하여 수소발생속도가 크게 감소하였다. 최대전류밀도 $0.1\;A/cm^2$, 펄스 주기 2 mS에서 10 s 동안 펄스 도금 시, $25^{\circ}C\;1\;wt.\%\;NaOH\;+\;10\;wt.\%\;NaBH_4$ 용액에서 $2140\;ml/min{\cdot}g-catalyst$의 높은 수소발생속도를 가지는 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제19권5호
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• pp.491-496
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• 2008

해양 어류인 Mugil cephalus로부터 에폭사이드 가수분해효소(epoxide hydrolase, EH) 유전자를 PCR을 이용하여 클로닝하고, pColdI 및 pET-21b(+) 발현벡터에 삽입시켜 재조합 Escherichia coli 생촉매를 개발하여 각각에 대하여 가수분해 활성을 비교하였다. 재조합 E. coli 생촉매 $10mg\;dcw\;mL^{-1}$을 사용하여 20 mM 라세믹 styrene oxide를 입체선택적 가수분해를 한 결과, (R)-styrene oxide 기질에 대해서 입체선택성을 보였다. pET-21b(+)를 발현벡터로 사용하여 M. cephalus의 EH 유전자를 저온 발현시킨 재조합 E. coli 생촉매를 사용하여, 약 40 min 반응을 통해 광학순도 99% ee (enantiomeric excess) 이상인 (S)-styrene oxide를 최종 수율 24.5% (이론수율 50%)로 제조할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권2호
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• pp.266-272
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• 2020

본 연구에서는 갑각류의 껍질로부터 추출한 chitosan으로부터 황산을 촉매로 사용하여 가수분해 및 에스테르화 반응과 반응표면분석 실험계획법을 적용하여 화학 원료 및 연료로 사용 가능한 ethyl levulinate의 생산 가능성을 조사하였다. 반응물 중 수분함량의 영향을 조사한 결과, chitosan의 가수분해와 동시에 탈수반응과 ethyl levulinate로의 에스테르화와 반응은 5% 수분함량에서 가장 높았다. 반응표면분석 실험계획법을 이용하여 반응인자를 최적화한 결과, 200 ℃, 3.19% chitosan, 0.49M 황산 촉매, 5% 수분함량(95% 에탄올 용매), 그리고 58분의 반응조건에서 30.1%의 ethyl levulinate의 생성 수율을 얻었다. 또한, ethyl levulinate의 생성 수율은 반응의 가혹도가 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 이러한 결과는 chitosan이 화학 원료 및 연료의 생산에 사용될 수 있는 바이오매스로서의 잠재력이 있다고 판단된다.

• 청정기술
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• 제7권4호
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• pp.281-290
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• 2001

마이크로파를 이용하여 천연 게껍질로부터 키토산을 제조하는 공정에 대한 연구가 수행되었다. 본 연구의 주목적은 키토산을 제조함에 있어서 청정에너지원으로서 마이크로파의 효용성을 시험하고자 하는 것이다. 또한 기존의 염산을 사용하는 키토산 고분자의 올리고당화 가수분해 반응을 청정촉매인 인체 식용성 유기산으로 대체하는 공정도 연구되었다. 마이크로파는 반응시간을 줄이는데는 크게 효과적임을 알 수 있었다. 그러나, 반응시간 이외에 화학적 선택성 등의 부가적인 이점은 관찰하기 어려웠다. 키토산 고분자의 가수분해 반응에 본 연구에서 사용된 유기산은 매우 효과적임이 관찰되었다. 이러한 유기산의 촉매역할은 가압반응조건에서 더욱 두드러지게 나타났다. 예를 들어 300,000 이상의 분자량을 갖는 키토산 고분자는 $120^{\circ}C/1$시간의 가압반응을 통해서 거의 물에 가까운 점도를 갖는, 분자량이 매우 작은 키토산 올리고당으로 분해될 수 있음을 보여주었다.

• 생명과학회지
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• 제20권12호
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• pp.1906-1909
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• 2010

Benzenesulfinamide류의 가수분해반응에서 산 및 할라이드 이온의 촉매작용을 속도론적으로 조사하였다. 반응속도는 산 및 할라이드 이온의 농도가 증가함에 따라 증가하였고, benzenesulfinyl group에 전자주게기와 이탈기에 전자받게기를 가진 반응기질에서 빠르게 나타났다. 할라이드 이온의 반응성은 브롬 이온이 염소이온 보다 크게 나타남을 알 수 있었다. 반응 메카니즘은 초원가 중간체와 술포늄 양이온을 거쳐 진행 될 것으로 예상 할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제18권3호
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• pp.279-283
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• 2007

한 종류의 epoxide hydrolase (EH) 효소 자체가 광학수렴 가수분해(enantioconvergent hydrolysis) 활성을 가지는 Caulobacter crescentus의 epoxide hydrolase (CcEH) 유전자를 PCR로 클로닝하여 재조합시킨 Escherichia coli 생촉매를 개발하였다. 재조합 E. coli 세포 10 mg을 10 mM styrene oxide와 반응시킨 다음 기질과 반응생성물을 chiral GC와 HPLC로 각각 분석 한 결과, (S)-styrene oxide 기질에 대해서는 위치 선택적으로 에폭사이드 링의 ${\alpha}$-탄소를 공격하여 (R)-diol로 전환시켰다. 반면에 (R)-styrene oxide에 대하여는 ${\beta}$-탄소를 공격하여 (R)-diol로 전환시키는 위치선택성을 가지고 있었다. 재조합 CcEH를 단일 생촉매로 사용한 광학수렴 가수분해반응을 통해 20 mM racemic styrene oxide에 대하여 광학순도 85%의 (R)-phenyl-1,2-ethanediol을 수율 69%로 생합성 할 수 있었다

• 공업화학
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• 제21권1호
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• pp.1-5
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• 2010

Cu(II)와 diamine, aminothiol 그리고 dithiol과의 착물을 합성하여, 동일한 조건 하에서 DFP 분해반응성을 평가하였다. 실험결과 Lewis basicity가 높은 유기물질일수록 DFP의 분해반응을 촉진시키는 것으로 나타났다. N donor인 diamine에 비해 전자를 더 잘 제공하는 S donor를 가진 aminothiol과 결합된 Cu(II) 착물이 DFP의 가수분해 반응에 약 3배 정도 효과적인 것으로 분석되었다. Lewis basicity가 더 높은 dithiol 리간드를 사용한 경우 Cu(II)(1,2-ethane dithiol)$(NO_3)_2$의 난용성으로 인해 heterogeneous 조건하에서 반응속도를 측정하였음에도 homogeneous 조건하에서 측정한 Cu(II) (ethylenediamine)$(NO_3)_2$ 반응보다 약 1.6배 효과적이었다. DFP 분해에 대한 제올라이트의 반응성 평가에서 NaY의 경우 DFP 가수분해 반응을 촉진시키지 못하였으며, RuNaY는 DFP분해 반응이 Cu(II)-organic complex의 반응성에 비해서는 효과가 떨어지는 것으로 관찰되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제16권3호
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• pp.250-258
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• 1988

리파제는 모노, 디, 트리글리세리드 분자 내의 에스테르 결합을 가수분해 시키는 효소로 잘 알려져 있다. 그런데, 이 효소의 기질인 유지는 물에 용해되지 않아 그 반응이 불균일계에서 일어남으로 리파제 반응의 반응속도론적 해석이 곤란하였다. 이러한 성질은 유지공업에서 리파제를 산업적 촉매로 사용하는데 커다란 장해 요인이 되었었다. 그러나, 최근에 이상계, 역미셀계, 미수계와 같이 반응매질로 유기용매를 도입한 효소반응계가 개발됨에 따라 리파제를 이용한 유지의 전환에 대한 관심이 집중하는 추세에 있다. 리파제를 사용하여 유지를 가수분해시킴으로써 지방간을 생산하고자 할 때 효소반응계로 재래식의 에멀젼보다 이상계 또는 역미셀계를 사용하면 생산성, 굳기름의 가수분해 속도, 생성물 분리등의 측면에서 전체 공정의 효율이 향상될 수 있었다. 한편, 미수계에서 리파제는 에멀젼에서는 불가능한 에스테르 교환반응, 글리세리드 합성, aminolysis, thiotransesterification 및 oximolysis 같은 반응을 촉매 할 수 있는 획기적인 특성을 나타냈다. 공업적 측면에서 이 반응계는 물리적 또는 화학적 특성 (특히 융점)이 변형된 유지를 생산하고자 하는 에스테르 교환반응의 효소반응계로 널리 이용되고 있다. 앞으로 유기용매 내에서 효소의 안정성을 확보할 수 있는 수단 및 연속조작이 가능한 효소반응기의 개발에 관한 연구가 계속된다면 이러한 효소공정이 공업적 제조기술로 발전될 수 있을 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권4호
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• pp.478-481
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• 2015

본 연구는 거대 녹조류인 창자파래(Enteromorpha intestinalis)를 대상으로 고체 산촉매를 사용하여 환원당을 생산하고자 하였다. 가수분해 반응은 고액비, 촉매량, 반응온도와 반응시간을 대상으로 최적화하였다. 결과적으로 액/고비 7.5, 반응온도 $140^{\circ}C$, 촉매량 15%, 그리고 반응시간 2 hr에서 7.74 g/L의 환원당을 얻었다. 반면에 단지 0.13 g/L의 5-HMF만이 생성되었다. 이로부터 고체 산촉매를 이용한 해양 바이오매스 자원의 가능성을 확인하였다.