일본산업뉴스요약

이산화탄소로 의약 원료 합성
주오대, 빛으로 유기화합물과 반응/ 발전소 배기가스 유효 활용

주오대학의 장호철(張浩徹) 교수와 마쓰모토(松本) 조교는 이산화탄소(CO₂)를 유기화합물에 반응시켜 의약품의 원료 등을 합성하는 기술을 개발하였다. 자외광 등의 빛을 조사(照射)하면 유기화합물이 활성화되어 CO₂를 흡수하여 반응이 진행된다. 화력발전소의 배기가스 등에 포함되는 대량의 CO₂의 유효 활용으로 이어질 것으로 보고 있다. 실용화를 내다보고 수년 후에 기술을 확립한다는 계획이다.

신기술은 특정 파장의 빛을 조사하여 목표한 유기화합물만을 활성화한다. 조사 후에 상온 상압에서 CO₂를 내부에 흡수하는 반응이 진행된다. 기존의 기술에서는 중금속을 포함하는 촉매를 사용하거나 고온 고압의 용기 속에 넣거나 하여 반응을 진행했었다.

파장이 300나노미터(나노는 10억분의 1)의 자외광으로 활성화하는 페닐렌디아민이라는 물질로 시험하였다. 철 이온과 함께 테트라하이드로퓨란이라는 유기 용매에 녹여서 자외광을 조사하였다. 8시간 후에 해석하면 CO₂가 결합한 디아미노벤조산이라는 물질이 만들어졌다. 유기EL이나 의약품의 원료가 된다.

조사하는 빛의 파장을 조정함으로써 CO₂에 반응시켜 다양한 종류의 유기화합물을 변환할 수 있을 것으로 보고 있다. 열 등을 사용하는 기존의 기술과 비교하여 불필요한 반응은 진행되기 어렵다는 이점이 있다. 앞으로 다양한 종류의 물질로 기술 확립을 목표한다. 장치 등을 개량하여 수율을 90% 이상으로 높인다.

반응 효율을 높일 수 있다면, 원료를 장치 속에 넣는 것 만으로 의약품 원료 등을 만들 수 있는 ‘플로우 합성’에도 사용할 수 있을 것으로 보고 있다. 유기화합물을 넣은 투명한 튜브에 외부에서 빛을 조사하여 내부에서 CO₂와 반응시키는 구조다.

화력발전소나 시멘트공장 등이 방출한 고농도 CO₂를 회수하여 유기화합물과 반응시켜 화학품을 합성하는 용도 등을 상정한다.

현재, 화학품의 대부분은 석유 등의 화석자원으로 만들고 있다. 원료의 선택지가 넓어지면 석유를 오래 사용할 수 있게 된다.

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