김동호 연세대 교수팀, 비대칭 카바포피린 이합체 전자 구조 규명

[캠퍼스人+스토리] 야누스 구조에 의한 특성 밝혀

김동호 연세대 명예특임교수(왼쪽), 이지연 연구원, 김지원 교수. /연세대학교

김동호 연세대학교 화학과 명예특임교수 연구팀이 비대칭 카바포피린 이합체의 전자 구조를 규명했다.

17일 연세대에 따르면 연구팀은 양성자 핵자기공명 스펙트럼 연구 단일 결정 X-선 회절 분석 및 밀도 기능 이론 계산 등을 통해 비대칭 카바포피린 이합체의 야누스 구조에 의한 특성을 밝혀냈다.

카바포피린 이합체는 독특한 전자 구조와 뛰어난 광 물리적 특성으로 인해 연구 주제로서 주목받아 왔다. 특히 관련 전문가들은 두 개의 동일한 카바포피린 단위체로 구성된 시스템에 대해서 연구를 진행해왔다.

연구팀은 이번 연구를 통해 야누스 형태의 비대칭 카바포피린 의사-이합체에 주목해 새로운 구조체를 제시했다. 이번에 제시된 구조 속 전자 구조는 융합된 고리(Fused Ring)에서는 반방향족성(Antiaromatic)을 나타내며, 분리된 고리(Unfused Ring)에서 비방향족성(Nonaromatic)을 나타내는 것으로 밝혀졌다.

김 교수는 "비대칭 카바포피린 이합체의 전자 구조를 밝혀냄으로써 초분자체 화학 및 재료 과학 등의 분야에서 새로운 응용을 가져다줄 유망한 후보로 떠오를 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

이 연구 결과는 세계적인 국제 학술권위지인 '네이처 커뮤니케이션스(IF 16.6)' 저널(4월 4일)에 게재됐다.