세계적 권위 학술지 ‘사이언스(Science)’지 9월호 등재 화학과 WCU 사업단 조나단 세슬러 교수 연구팀 우리대학교 지능형 나노 복합체 연구단(WCU 사업단)의 초빙교수인 조나단 세슬러(Jonathan L. Sessler) 교수의 이온결합 초분자 복합체에 대한 연구 결과가 세계 최고의 권위지인 ‘사이언스(Science)’지에 등재됐다. 우리대학교 화학과의 WCU 사업단인 지능형 나노 복합체 연구단(단장 김동호)의 조나단 세슬러 교수와 이화여대 WCU 사업단의 순이치로 후쿠즈미 교수는 이온결합의 성질을 띠고 있는 Host-Guest 초분자 복합체를 합성하고, 이들 분자 구조체에서 관측되는 물리·화학적인 성질을 세계 최초로 규명했다. 이 결과는 세계적인 명성과 권위를 자랑하는 학술지인 ‘사이언스’지 9월호에 발표됐다. 이온결합은 생체 내에서의 전자이동 현상 등 수많은 생명 현상에 있어서 상당히 중요한 과정을 담당한다. 이 때문에 많은 학자들이 이온결합에 대해 연구했으나 ‘Host-Guest 초분자 복합체’를 실험실에서 합성하기가 까다로워 연구에 어려움을 겪어 왔다. 본 연구의 제1 저자인 박정수 연구원, 책임 저자인 세슬러 교수를 중심으로 한 공동 저자들은 다양한 음이온의 존재 하에서 Host 분자인 칼릭스 피롤 분자와 Guest 분자들과의 이온결합의 성질을 띠는 초분자 구조체의 생성에 대한 연구를 실시했다. 그 결과 초분자에 부착되는 음이온의 종류와 특성에 따라 Host-Guest 간의 결합 세기와 분자구조가 큰 차이를 보인다는 것을 밝혔다. 특히 Guest 분자로 비스이미다조리움 퀴논(bisimidazolium quinone (BIQ2+))을 사용하여 형성된 공모양의 초분자체는 명확한 이온결합의 성질을 나타내며, 다양한 실험을 통해 이 초분자 복합체에서 발현되는 흥미로운 전자전이 현상을 관측할 수 있었다. 이와 같은 결과는 초분자 복합체의 X-선 결정구조분석과 다양한 분광학적 실험을 통하여 그 성질이 명확하게 규명되었으며, 향후 생체 내에서의 전자이동 반응에 있어서의 메커니즘을 보다 잘 규명할 수 있는 역할을 담당할 수 있을 것으로 기대된다. 조나단 세슬러 교수는 우리대학교 화학과의 WCU 사업단인 지능형 나노 복합체 연구단에 초빙되어 다양한 초분자 나노 복합체의 합성과 그 특성에 대한 실험을 실시하고 있다. 또한 WCU 사업단의 교수진들과의 다양한 공동 연구 및 의견 교류를 통해서 그가 보유하고 있는 세계적 수준의 연구 역량이 국내 기술진에 효과적으로 전달될 수 있게 노력하고 있다. [사진 캡션] 염소이온(Cl-)의 존재 하에 형성된 칼릭스 피롤과 비스이미다조리움 퀴논 분자 사이에 형성된 초분자 복합체에 대한 결정 구조