POSTECHイ・インス教授チーム、金属・有機・骨格体ベース統合形ナノ触媒プラットフォーム開発

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世界保健機関（WHO）が先月30日（現地時間）、新型コロナウイルス感染症に対する「国際公衆衛生緊急事態」を宣言するなど、新型コロナウイルス感染症の拡散で全世界が恐怖に震えている。抗ウイルス剤をはじめとする医薬品の迅速な配備が必要とされる時点であるが、複雑な製造工程によりこれらを短期間に大量生産することも非常に容易ではない。こうした中POSTECH（浦項工科大学、総長キム・ムファン）の研究チームが、医薬品のような精密化学製品の生産工程を大幅に簡略化することができる統合刑ナノ触媒プラットフォームの開発に成功した。

POSTECHの化学科イ・インス教授とシューマン・デュタ（Soumen Dutta）博士研究チームは、単一MOFナノプラットフォームに異なる3つの触媒機能を効果的に統合することに成功した。また、ナノ（nano）距離内の近くに配置された触媒物質との間の相乗効果によって、優れた収率と高い光学活性を有する生成物を生産する単一工程多段階連続化学反応を実現した。

化学・医薬品の製造は、連続的な合成・分離段階を経る多段階工程を通じて行われ、このため多くの時間と費用が必要とする。特に各合成段階に使用される触媒物質は、互いの活性と選択性を阻害する場合が多く、触媒の反応性と安定性が維持される複合・触媒物質を開発し、これを利用して工程を単一化することは非常に難しいながら重要な課題である。

研究チームは金属イオンと有機物の自己組織を通って、ナノサイズ（20〜40nm）の洞を持つ多孔性金属・有機・骨格体（MOF）を合成した後、金属ナノ粒子触媒と酵素触媒をナノ洞に段階的に導入する方法を通じて、いくつかの触媒機能が統合されたナノ触媒（MCNR）を製造した。研究チームはこのように製造されたMCNRの近くに位置するナノ洞に分離されて捕獲された金属イオン、ナノ粒子、酵素が互いの触媒機能を阻害することなく多段階の連続化学反応を効果的に実行することを確認した。

この研究の結果は化学及び応用化学分野最長上学術誌であるアンゲヴァンテ・ケミー（Angew. Chem. Int. Ed.）にオンライン版で速報として掲載された。この事業は韓国研究財団リーダー研究者支援事業（創意工夫）の支援を受けて行われた。

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