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1. 서론
숭실대학교는 1897년 서울에 설립된 4년제 사립대학교로, 현재 세 개의 캠퍼스를 보유하고 있다. 숭실대학교는 기독교정신을 바탕으로 한 교육을 지향하며, 공학, 경영, 인문사회과학 등 다양한 분야에서 우수한 교육 성과를 내고 있다. 특히 공학, 경영, IT 분야에서 두각을 나타내고 있으며, 매년 취업률과 창업률이 높은 것으로 평가받고 있다. 숭실대학교는 전국 대학 순위에서 상위권에 위치하고 있으며, 학생 중심의 교육과 혁신적인 교육 콘텐츠로 주목받고 있다. 또한 산학협력 강화와 창업 지원 등을 통해 실용성 있는 교육을 제공하고 있다. 이처럼 숭실대학교는 기독교 정신을 바탕으로 한 균형 잡힌 교육, 우수한 취업 및 창업 성과, 학생 중심의 혁신적 교육 등을 통해 한국 대학 교육을 선도하고 있다.
2. 주제 소개
2.1. 크로마토그래피의 개념 및 원리
크로마토그래피는 혼합물을 구성하는 성분을 분리하는 기술이다. 혼합물이 용매(이동상)를 따라 이동할 때, 서로 다른 성분은 고체 흡착제(정지상)와 상호 작용하는 정도가 다르기 때문에 각기 다른 속도로 이동하게 된다. 이를 통해 혼합물의 성분을 구분할 수 있다. 정지상은 혼합물을 머무르게 하는 역할을 하며, 주로 셀룰로스나 실리카젤과 같은 고체 물질이 사용된다. 이동상은 혼합물을 이동시키는 기체나 액체 상태의 용매를 의미한다. 크로마토그래피는 판 크로마토그래피와 분리관 크로마토그래피로 구분된다. 판 크로마토그래피에는 종이 크로마토그래피와 박층 크로마토그래피가 해당되며, 분리관 크로마토그래피에는 액체 크로마토그래피와 기체 크로마토그래피가 포함된다. 종이 크로마토그래피에서는 거름종이(셀룰로스)가 정지상의 역할을 하고 전개액(용매)이 이동상이 된다. 박층 크로마토그래피는 얇은 막 크로마토그래피라고도 하며, 유리판이나 알루미늄판 위에 실리카젤과 같은 흡착제를 균일하게 도포하여 사용한다. 이러한 크로마토그래피 기술은 조작이 간단하고 짧은 시간에 혼합물을 분리할 수 있으며, 시료의 양이 적어도 여러 가지 성분을 분리할 수 있다는 장점이 있다.
2.2. 종이 크로마토그래피와 박층 크로마토그래피
종이 크로마토그래피(paper chromatography, PC)는 거름종이(셀룰로스)를 정지상으로 사용하고, 전개액(용매)이 이동상의 역할을 하는 방법이다. 모세관을 사용하여 시료 용액을 거름종이의 한쪽 끝에 찍은 다음, 그 거름종이를 적당한 전개액에 담가 두면 시료가 이동상과 함께 전개된다. 셀룰로스는 –OH 작용기를 많이 가지고 있어서 극성 화합물과 강한 상호작용을 하므로, 무극성 용매가 이동상일 경우 극성 화합물 시료는 낮은 Rf 값을 나타내고 무극성 화합물 시료는 높은 Rf 값을 가진다.
박층 크로마토그래피(thin-layer chromatography, TLC)는 종이 크로마토그래피와 더불어 판 크로마토그래피의 일종으로, 유리판이나 알루미늄 판과 같은 지지체 위에 실리카젤 등의 흡착제가 얇고 균일하게 도포된 방법이다. 실리카젤 표면에 노출된 많은 극성 작용기로 인해 극성 화합물과의 상호작용이 더 강하므로, 종이 크로마토그래피와 마찬가지로 극성 화합물은 낮은 Rf 값을, 무극성 화합물은 높은 Rf 값을 가지게 된다. 이러한 크로마토그래피 기법은 조작이 간단하고 짧은 시간에 혼합물을 분리할 수 있으며, 시료의 양이 적어도 여러 가지 성분 물질들을 한 번에 분리할 수 있다는 장점이 있다.
색소나 화학 혼합물의 분리에 활용되는 크로마토그래피 기법은 시료의 극성도 차이에 따른 이동 속도 차이를 이용하여 혼합물을 분리한다. 용매의 극성을 조절하거나 정지상의 극성도를 달리함으로써 다양한 물질들을 분리할 수 있으며, 이를 통해 화합물의 구조와 특성을 확인할 수 있다. 또한 크로마토그래피는 의약품 합성 과정에서 중간 생성물의 분리와 정제에도 널리 활용되는 기술이다.
2.3. 에스터화 반응을 통한 아스피린 합성
아스피린은 1897년에 처음 합성된 가장 오래된 합성의약품으로 지금까지도 가장 널리 사용되고 있는 해열 진통제이다. 유기화합물인 아세틸살리실산의 구조는 방향족 벤젠 분자에 카복실...
