UNIST, 귀금속 촉매 대신 값싼 니켈 활용 방법 제시

UNIST는 홍성유 화학과 교수와 로드 얀우브 교수 팀은 말단 알카인에 붕소를 선택적으로 붙이는 니켈 촉매 기반 반응법을 개발했다고 14일 밝혔다. 알카인은 의약품, 전자재료 합성의 중간 재료로 많이 쓰인다. 연구팀은 알카인의 삼중결합 중 하나를 열어 두 탄소에 수소와 붕소를 각각 붙이는 합성법을 개발했다. 이 합성법은 붕소를 분자 안쪽 탄소에 선택적으로 붙일 수 있는 장점이 있다. 연구팀은 이 합성법으로 얻은 중간물질을 기존에 알려진 항암제 벡사로텐 합성 경로에 적용했다. 유도체는 알카인 구조를 가진 약물인 파르길린 일부 구조를 바꿔 합성했다. 연구팀은 "기존 수소붕소화 반응의 선택성 한계를 넘어, 유기붕소 화합물인 α-알케닐보로네이트를 효율적으로 합성할 수 있는 새로운 니켈 촉매 반응을 제시했다는 점에서 의미가 있다"고 설명했다. α-알케닐보로네이트는 의약품 후보 물질, 생리활성 분자, 기능성 소재 합성 등에 유용한 중간체로 활용 가능하다. 로드 얀우브 교수는 “촉매 반응은 최종 생성물만으로는 과정을 알기 어려운데, 이번 연구는 짧게 나타나는 니켈 중간체를 직접 확인해 붕소가 특정 위치에 붙는 이유를 실험적으로 확인했다”며 “이러한 중간체 정보를 쌓아가면 결국 원하는 반응 경로를 겨냥한 촉매 설계 연구로 이어질 수 있다”고 말했다. 홍성유 교수는 “값비싼 귀금속 촉매에 의존하지 않고도 니켈이라는 저렴한 물질을 이용해 알카인에 붕소를 원하는 위치에 붙일 수 있음을 보인 사례”라며 “의약품 후보물질이나 기능성 유기분자의 합성 경로를 넓히는 데 활용될 수 있을 것”이라고 기대했다. 연구결과는 촉매화학 분야 국제학술지 에이씨에스 카탈리시스에 실려 지난 4월 17일 출판됐다.