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화학

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과일, 야채 갈변 현상은 왜 일어나는지 화학적으로 알아보기! 사과, 바나나, 감자 등 많은 과일과 야채에서 일어나는 대부분의 갈변 현상(Browning) 관련 정보글에선 갈변 현상이 일어나는 것을 방지하는 방법만 제시하고 왜 일어나는지는 설명이 없어서 찾아보았다. 우선 많은 과일 야채 안에 있는 polyphenol oxidase (PPO)라는 친구가 있는데, 이 효소가 갈변 현상의 주인공이다. poly는 여러개 라는 뜻이고 phenol은 작용기 이름, oxidase는 산화시키는 효소라는 뜻이다. 이 효소가 산소와 만나는 순간 눈에 불을 켜고 자신의 먹잇감(substrate)을 붙들어 산화시켜버리는 친구이다. 이 친구는 반응을 일으키는 활성자리 (active site)에 구리(Cu) 원자를 갖고 있는데, 여기서 산화반응을 촉매하여 먹이로 쓰이는 monophenol ..
촉매를 바라보는 유기화학자와 무기화학자의 다른 시선 촉매 연구는 지금까지도 정말 다양하게 연구되고 있는 분야이다. 우리가 진행시키고자 하는 어떤 반응의 높은 에너지 장벽에 터널을 뚫어주는 고마운 존재니까 말이다. 여전히 많은 반응은 낮은 수율과 느린 반응속도로 촉매가 만들어지지 않은 경우가 많기에 계속해서 이런저런 반응에 대한 촉매가 연구되고 있는 상황이다. 유기화학자(organic chemist)도 쓰고 무기화학자 (inorganic chemist)도 쓴다. 심지어 둘 다 metal complex를 사용한다. 그렇다면 유기와 무기의 구분이 모호한 것 아니냐고 생각할 수도 있는데 약간 촉매를 바라보는 관점이 다르다. 역할이 다르다고 해야할까? 이 다른 관점을 이 글에서 다뤄보고자 한다. 우선 유기화학자의 경우 그들의 촉매에 대한 관심은 대체로 촉매를 활용..
복잡하고 다양한 NMR의 종류, 간략하게 알아보기 (COSY, NOESY, DEPT, HSQC, HMBC) OSY 보통은 1H, 13C는 1D NMR만 분석을 하지만, 전혀 어떤 물질인지 감이 안잡히는 경우 여러 NMR 테크닉을 동원해서 구조 분석을 할 수 있다. 복잡한 NMR 기기의 모드에서 보통 영어 약자로만 나타나기 때문에 알아보기가 어려운데, 간략하게 이들 정보를 모아봤다. 신호가 어떻게 검출되는지에 대한 원리는 생략했다. 1. NOE (Nuclear Overhauser Effect): 특정 peak에 맞는 주파수를 때리면 마치 두더지 잡기처럼 '공간상으로' 인접한 피크들이 검출되는 원리를 이용한 분석. 단순히 결합이 가까운 것이 아니라, 공간상으로 인접해야 하기 때문에 입체화학(stereochemistry)에 관련한 중요한 정보를 줄 수 있다. 2. TOCSY(TOtal Correlated Spect..
Trans influence와 결합길이 (bond length)의 관계, trans effect와의 차이 Trans effect는 여기서 thermodynamic trans influence를 말한다. (흔히 말하는 반응 시키면서 리간드가 바뀌는 위치를 결정하는 trans effect는 kinetic trans effect를 의미) Trans influence가 강한 리간드가 붙게되면 trans 위치에 있는 리간드와 메탈의 결합 길이가 길어진다. 반대로, trans influence가 상대적으로 약한 리간드가 붙게 되면 trans 위치에 있는 리간드와 메탈의 결합 길이가 짧아진다. 마치 장풍을 쏘듯이 strong trans influence ligand는 central metal 쪽으로 장풍을 쏘고, 이를 맞은 trans ligand는 멀리 떨어져 나가는 느낌이라고 이해하면 쉽겠다. 물론 이것의 원리는 st..
NMR관련, Proton, H는 왜 1/2 spin state를 가지는가? NMR을 처음 배울 때 가장 먼저 프로톤, H의 spin state부터 언급하고 넘어가는데, 우리는 이것이 1/2라고 배우고 나중에 D (중수소, deuterium)가 1이고, 13C가 1/2라는 것도 배우게 된다. 근데 보통 여기서 그냥 1/2인가보다 하고 넘어가고, 많은 책에도 이게 왜 1/2인지는 안나오는 것 같다. 간단하게 정리하자면 이것은 핵 내에 있는 쿼크입자 스핀의 합으로 나타나는 결과이다. 수소의 핵, 그러니까 양성자 안에는 쿼크 입자가 존재하는데, 이것의 방향에 따라서 핵 스핀이 결정된다. 쿼크 입자는 전자처럼 두 가지의 스핀 상태를 가질 수 있고, 이를 up quark, down quark라고 한다. 프로톤 안에는 3개의 쿼크가 있으며, 이것들 중 2개가 up quark, 1개가 dow..
인공감미료, 인공 설탕의 화학, 넌 참 다양하구나? (아스파탐, 사카린, 수크랄로스 등) 다이어트에 관심을 가지고 직접 살을 빼다보면 단 맛에 대한 강렬한 욕구가 솟구치게 된다. 근데 설탕을 먹으면 살 찌는걸 아니까 제로코크 같은 것에 관심을 가지게 된다. 이런 인공 감미료가 내 단맛에 대한 욕구를 달래줘서 고맙기도 한 반면 어떻게 내 혀를 속일 수 있는지 궁금해서 이런저런 조사를 좀 해봤다. 우선 결론부터 얘기하자면, 엄청나게 많은 단 맛을 내는 물질들이 발견되고, 합성되고 있으나 구조적인 공통점은 발견하질 못했다. 그래서 이 단맛을 내는 물질들을 인식하는 혀의 미각 수용체 (TAS1R1+TAS1R3 heterodimer receptor)의 단백질 구조를 찾아도 봤으나 내가 지식이 짧은지 몰라도 어떤 물질을 보고 이게 단 맛일지 예측할 수 있을지 모르겠다는 생각이 들었다. 찾은 몇 가지 단..

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