| 초록 |
연구개요 본 연구는 [6,7,6] 골격의 Icetexane 계열의 천연물 합성을 위한 원자경제학적인 전이금속촉매 반응을 개발하고 이들 새로운 반응의 응용성을 제고하는데 그 목표를 두고 있다. 연구의 내용으로는 새로운 기질분자의 설계 및 전이금속촉매의 반응성에 대한 탐구를 선행적으로 모색하는데 있다. 이를 위해 전이금속화합물들을 이용하여 알카인기를 활성화시키는 반응을 시점으로 하여 연속적인 반응을 구현하고 이들을 활용하여 생리활성이 우수한 Icetexene계열의 구조의 6개의 천연물들(Komaroviquinone, Faveline, Rosmaridiphenol, Taxamarin A, Pisitorin, Barbatusol) 을 합성하고자 한다. 전이금속 촉매에 대한 반응성이 특이한 새로운 반응 기질의 개발은 생성물의 범위를 확장할 수 있을 것으로 기대한다. 또한 반응조건과 촉매사용을 달리함으로써 같은 반응물로부터 서로 다른 생성물을 합성하는 화학선택적인 반응을 창출하여 기존의 반응을 획기적으로 개선하거나 기존의 방법으로는 할 수 없었던 새로운 반응을 통한 물질의 합성을 실현 가능하게 함으로써 새로운 생리 활성 물질 및 천연물의 합성을 기대할 수 있게 된다. 연구 목표대비 연구결과 제1차 년도에는 Faveline, Komaroviquinone, Taxamairin의 전구체들로써 활용될 수 있는 각 반응기질 끝에 이중결합과 삼중결합을 갖고 있는 8종의 반응기질을 합성하였다. Komaroviquinone의 전구체 합성을 기반으로 다양한 반응기질을 Pt와 Au를 촉매로 사용하여 최종적으로 Faveline Methyl Ether와 Komaroviquinone를 백금촉매와 함께 물 존재 하에서 수화고리화 반응으로 합성하였다. 그리고 제2차 년도에는 enynal과 diynal 기질의 구조를 다양하게 변경하여 금 촉매반응을 수행하면서 [6, 7, 6]이 아니라 [6, 6, 7]-트리사이클을 얻은 것을 활용하여 제3차 년도에 [6, 6, 6]-트리사이클 구조의 천연물 abietane에 대한 합성연구를 추가하여 [4+2]-benzannulation금, 구리 촉매 고리화 반응에 중점을 둬 천연물 1-oxomiltirone과 Arucadiol을 전합성하였다. 그리고 알킬레이션, Zn와의 Barbier 반응을 통해 얻은 기질로 팔라듐 촉매를 이용한 분자내 Heck 고리화 반응으로 [6,7,6] icetexane 골격을 얻은 후 이후에 추가적인 반응을 진행하여 최종적으로 Taxamairin B를 합성하였다. 그리고 이후에 수행한 반응기질 두 개의 루트로부터 AuCOCl 금 촉매를 사용하여 고리화 반응을 수행하여 Taxamairin B를 합성하였고 3가지의 전구물질로부터 금 촉매 반응을 수행 후 수소화 반응을 수행하여 cis/ trans 컴파운드를 1/1 mixture로 얻었으며 최종적으로 Rosmaridiphenol의 전합성을 성공적으로 수행하였다. 연구개발결과의 중요성 자연계에는 다양한 약리활성과 생물활성을 갖는 천연물들이 존재하는데, 이러한 천연물들은 장기간에 걸친 진화의 결과 복잡한 구조를 가지며 이들의 효율적 합성은 새로운 화학 반응의 개발과 합성 전략의 수립이 요구된다. 다양한 식물로부터 분리된 icetexane계 다이터페노이드는 독특한 구조적 특징을 갖고 있고 다양하고 중요한 약리학적인 특성을 보여주며 다이터페노이드 계열의 합성을 위한 효율적이고 친환경적인 경로는 전세계의 많은 연구 그룹이 합성에 끊임없는 노력을 기울이도록 동기를 부여한다. 전이금속촉매를 사용하여 key step인 고리화 반응을 통해 만들어진 컴파운드들은 특이성이 있는 화학결합을 형성하여 구조적 및 입체적으로 복잡한 화합물을 합성함으로써 간결하고 실용적이며 환경 친화적인 요소를 충족시킬 수 있는 합성방법 개발이라는 점에서 큰 의미가 있다. 그리고 다양한 기질과의 반응성 연구를 통해 효율적인 전이금속 촉매를 개발 가능하며 촉매반응 특이성에 근거한 입체선택성의 확립이 가능하다. 5각, 6각, 7각의 중간체로의 [3+2] 고리화 반응을 통해 본 연구는 7각 고리를 포함하는 천연물의 골격형성에 대한 훌륭한 합성법을 제공할 것으로 보이며 간단한 구조의 반응기질과 후기 전이금속화합물들과의 반응성에 대한 메카니즘적 연구를 병행함으로써 연구가 더 심도 있게 진행되었으며 선형의 enynal 구조를 알켄 존재하에서 촉매반응시킴으로써 분자간 반응을 유도하여 더욱 다양한 고리 화합물을 손쉽게 합성함으로써 기본적인 반응기작을 이해 할 수 있었다. (출처 : 요약문 2p) |
