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[김현우 교수] Electrocatalytic Radical-Polar Crossover Hydroetherification of Alkenes with Phenols

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작성자 최고관리자 댓글 조회 작성일 22-09-13 13:17

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Steve H Park, Jieun Jang, Kwangmin Shin, and Hyunwoo Kim



Aryl alkyl ether 화합물은 의약품 및 의약화학 분야에서 많이 활용되며 큰 각광을 받고 있지만 3차 알킬 치환기를 가진 유도체의 합성은 큰 입체장애와 페놀의 낮은 친핵성으로 인해 여전히 큰 어려움을 겪고 있다. 김현우 교수 연구실에서는 코발트-하이드라이드 촉매작용과 전기화학적 산화법을 접목하여 다치환된 알켄과 페놀류 화합물의 Hydroetherification 반응을 개발하였다. 본 연구에서는 특정 용매 조건에서 매우 효율적으로 작동하는 전기화학적 산화법을 사용하여 다치환 알켄으로부터 3차 카보양이온 (carbocation) 중간체를 생성할 수 있었으며, 이것이 기존의 화학적 산화제를 사용하는 반응의 속도결정단계 (rate-determining step)에서 기인한 한계점을 극복할 수 있음을 확인하였다. 이뿐 아니라, 반응에 필요한 최소한의 산화 전위를 전기화학적으로 공급하여 산화에 민감한 다양한 작용기를 보유하고 있는 약물 분자 구조에서 원하는 작용기만 선택적으로 변환할 수 있음을 확인하였다. 본 연구결과는 미국화학회에서 발행하는 ACS Catalysis (IF = 13.7)에 게재되었다.

We disclose a general electrocatalytic hydroetherfication for modular synthesis of alkyl aryl ethers by utilizing a wide range of alkenes and phenols. The integration of the two involves an electrochemically instigated cobalt-hydride catalyzed radical–polar crossover of alkenes that enables the generation of key cationic intermediates, which could readily be entrapped by challenging nucleophilic phenols. We highlight the importance of precise control of the reaction potential by electrochemistry in conjunction with the decisive role of HFIP as the co-solvent to obtain optimal and exclusive chemoselectivity. Notably, this reaction system is pertinent to late-stage functionalization of pharmacophores that contain alkyl aryl ethers which has constantly been challenged since traditionally unconventional methods.

https://doi.org/10.1021/acscatal.2c02436

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