포스텍 김현우 교수 연구팀, 전기화학 기반 정밀 입체제어로 시스-아지리딘 직접 합성 성공
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작성자 최고관리자 댓글 조회 작성일 26-03-25 16:46본문
아지리딘은 의약화학 및 합성화학에서 중요한 핵심 구조이지만, 특히 2,3-치환된 아지리딘의 입체선택적 합성은 여전히 도전적인 과제로 남아 있다. 기존 방법들은 주로 디아조 화합물이나 니트렌 전구체를 사용하며, 출발 알켄의 E/Z 기하구조에 따라 생성물의 입체가 결정되는 한계를 가진다. 또한 이러한 전구체는 높은 반응성과 안전성 문제를 동반하며, 기질 다양성에도 제약이 있다. 따라서, 단순한 말단 알켄으로부터 출발하여 입체화학적으로 정의된 아지리딘을 직접 합성할 수 있는 새로운 전략이 요구되어 왔다.
본 연구에서는 코발트 촉매 기반 전기화학적 hydroamination 반응을 통해, 말단 알켄으로부터 cis-2,3-치환 아지리딘을 선택적으로 합성하는 방법을 개발하였다. 핵심은 MHAT (metal-hydride hydrogen atom transfer) 메커니즘을 활용한 라디칼 경로이다. 생성된 solvent-caged radical pair가 재결합하는 과정에서 입체선택성이 결정되며, 이는 기존처럼 알켄의 기하구조에 의존하지 않는다. 이 방법은 단순한 조건에서 높은 선택성과 수율을 보이며, 다양한 기능기 및 복잡한 분자에도 적용 가능하고, 공정 적용을 위한 스케일 확장도 가능함을 입증하였다.
김현우 교수는 폭발성이 높은 화합물인 기존 나이트렌/다이아조 기반 아지리딘 합성의 한계를 극복하고, 보다 안전하고 직관적인 전기화학적 접근법을 제시한다는 점에서 의의가 크며, 특히 출발 물질의 기하구조와 무관하게 입체선택성을 제어할 수 있다는 점은 합성 전략의 패러다임 전환을 의미한다고 전했다. 본 연구는 이러한 혁신성을 인정받아 독일 앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition)에 게재되었다.
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