촉매반응의 반응성과 선택성을 조절하는 것은 화학 반응의 효율을 향상시키기 위해 매우 주요한 과제 중 하나입니다. 지난 50년이 넘는 시간 동안 화학자들은 분자 설계 전략을 통해 촉매와 기질의 입체, 전자특성을 조절하여 높은 반응성과 선택성을 가지는 촉매반응들을 개발해왔습니다. 하지만 기존의 전략을 기반으로 세밀한 촉매의 입체, 전자특성 조절에도 불구하고 낮은 선택성 및 반응성을 가지는 반응들의 경우 새로운 촉매개발 전략이 필요하다 할 수 있습니다. 

이를 해결하기 위해 제안된 연구는 crown-ether 리간드 등을 활용한 점전하와 전하를 띄는 작용기들을 활용하여 방향성과 세기 조절이 가능한 내부 전기장을 촉매활성화 자리에 생성시키고자 합니다. 이러한 분자 디자인을 통해, 내부전기장이 다양한 촉매 반응들의 열역학적/속도론적에 미치는 영향에 대한 연구를 수행하고, 궁극적으로 본 연구를 통해, 반응성과 선택성 조절의 새로운 방법론을 제시하고자 합니다. 

제안하는 내부전기장 촉매를 통해 효율적으로 소분자활성화 반응을 조절 가능하게 되면 현재 인류가 직면한 에너지 문제를 직접적으로 해결할 수 있게 될 것 입니다. 또한 메탄가스와 이산화탄소를 통해 고부가가치의 메탄올과 에탄과 같은 화합물의 생성이 가능하다는 점에서 산업적으로 큰 의미가 있다고 할 수 있습니다. 학문적으로는 화학반응의 선택성과 반응성을 입체/전자특성 이외에 새로운 방법으로 조절가능함을 실제 촉매시스템에서 구현함으로써, 촉매반응 개발 전략 수립의 새로운 장을 열 것으로 기대합니다.