녹색 화학은 폐기물 감소, 유해 물질 최소화, 대체 촉매 및 용매 개발을 통해 지속 가능하고 친환경적인 화학 공정을 추구한다. 기존 유기 합성에서 사용되는 인산과 같은 촉매는 독성, 인화성, 부식성 문제를 야기하여 친환경적인 대안의 필요성이 대두되었다. 본 연구는 식품 산업 폐기물에서 얻은 재의 녹색 촉매로서의 잠재력을 탐색했다.
양파·마늘 껍질, 땅콩 껍질, 맥주 생산 후 홉·보리 잔류물, 코코아 껍질·콩 등 다양한 폐기물을 활용했다. ICP-MS 분석을 통해 재에 함유된 25가지 원소(Na, Mg, P, K, Ca, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Mo, Cd, Pb, B, Al, S, Ga, Rb, Sr, Ba, La)의 함량을 확인했다.
살리실산과 아세트산 무수물로부터 아세틸살리실산을 합성하는 반응에서 재의 촉매 활성을 평가했다. 20mg의 재 존재 하에 80~100°C 수조에서 반응 혼합물을 가열했으며, 반응 수율은 11%(땅콩 껍질 재)에서 78%(보리 재) 범위로 나타났다. 보리 재 외에도 홉 재, 코코아 껍질 재, 코코아 콩 재에서도 우수한 반응 수율을 보였다.
본 연구 결과는 식품 폐기물 유래 재료가 성공적으로 반응을 촉매했으며, 재에 존재하는 금속이 촉매 작용에 기여할 수 있음을 시사한다. 이는 식품 산업 폐기물이 유기 합성용 촉매의 유망하고 지속 가능한 공급원이 될 수 있음을 나타낸다.
본 연구는 온화한 조건에서 동일한 방향족 고리 내 두 개의 아린 삼중 결합을 화학선택적으로, 순차적으로 생성할 수 있는 다용도 1,3-벤자다이인 전구체를 보고한다. 이는 아이오도늄 단위(탈양성자화를 통해 첫 번째 아린 삼중 결합 생성)와 “고바야시”형 오르토-실릴아릴 트라이플레이트 단위(불화물을 이용해 두 번째 아린 삼중 결합 생성)를 포함하는 단일 방향족 고리로부터 달성된다.
각 삼중 결합은 자리 선택적으로 트랩 반응을 겪으며, 밀도범함수 이론(DFT) 연구는 각 아린 시스템에서 기저 상태 왜곡이 매우 높음을 보여준다. 이 접근법은 아린의 독특한 반응성을 활용하여 다음 단계에서 사용될 귀중한 불화물 활성화 전구체의 골격을 구축한다.
이 전략은 기존에는 합성하기 어려웠던 1,2,3,4-치환 모티프에 대한 모듈식 접근을 가능하게 한다. 이는 복잡한 유기 분자 합성 및 신약 개발 분야에 중요한 기여를 할 것으로 기대된다.
본 연구는 6-클로로-5-(2,4-다이클로로페녹시) 치환체를 포함하는 14가지 2-머캅토벤즈이미다졸 유도체(B1-B14)를 합성하고 생물학적 활성을 평가했습니다. 해당 벤즈이미다졸-2-싸이올의 S-알킬화를 통해 75-85%의 수율로 유도체를 얻었으며, FTIR, 1H NMR, 13C NMR, 질량 분석법으로 특성을 규명했습니다.
생체 외 단백질 변성 및 MTT 분석을 통해 이들 유도체의 생물학적 잠재력을 조사했습니다. 단백질 변성 분석 결과, 시험된 유도체들은 농도 의존적인 항염 활성을 보였습니다. 특히 화합물 B7과 B12가 가장 강력한 억제 활성을 나타냈으며, B11과 B14가 그 뒤를 이었고, B4, B6, B10, B13은 중간 정도의 활성을 보였습니다. 100 µg/mL 농도에서 모든 유도체는 상당한 단백질 변성 억제 효과를 보였으나, 대조 약물보다는 활성이 낮았습니다.
MCF-7 유방암 세포에 대한 MTT 분석에서는 화합물 B6과 B14가 20-100 µg/mL 범위에서 합성된 유도체 중 가장 강력한 농도 의존적 세포독성 반응을 나타냈습니다.
이러한 결과는 화합물 B7과 B12가 유망한 항염증 후보 물질로, 화합물 B6과 B14는 잠재적인 항증식성 선도 물질로 활용될 수 있음을 시사합니다. 이는 향후 작용 기전 및 약리학적 연구를 위한 중요한 기반을 제공합니다.
