KIC News, Volume 23, No. 6, 2020
KIC News, Vol. 23, No. 6, 2020 45
Astra Zeneca와 맨체스터 대학 연구팀: One-pot photoredox 방법으로 방향족 화학 물질 제거로 단순화된 아닐린 합성법 개발
방향족 고리는 의약품 및 농산물에서 중요하지만, 이에 작용기를 부착하는 것은 매우 까다롭다. 즉, 고리 의 특정 위치에만 치환기를 추가 가능하며, 여러 단계의 복잡한 과정을 거쳐 분리하기 어려운 제품의 혼합 물을 만들 수 있다.
최근 Astra Zeneca와 맨체스터 대학의 Daniele Leonori 교수 그룹의 화학자들은 까다로운 방향족 고리 화학을 엉망으로 만들 필요 없는 아닐린을 만들기 위해 one-pot cascade 반응을 연구했다.
Leonori 교수 팀은 탄소-탄소의 이중결합이 없는 두 분자인 amine과 Cyclohexanone으로 반응을 시작 했다. 이 반응은 거의 실온의 one-pot 반응이지만, 궁극적으로 아닐린을 얻기 위해 여러 단계가 필요하다.
첫째, amine과 Cyclohexanone의 커플링 반응 통한 C-N 결합 형성 후, 청색광 조사 하에 이리듐 광촉매 가 생성된 엔아민에서 전자를 끌어내 라디칼을 생성한다. 또한, 코발트 redox 촉매는 라디칼의 사이클로 헥실 고리에서 수소 원자를 순차적으로 잡아 궁극적으로 방향족 아닐린을 만든다. Leonori 교수와 동료들 은 이 방법을 사용해 80가지 이상의 아닐린 화합물을 합성했으며 수율은 43~96%에 이른다.
양식의 맨 아래 Leonori 교수 그룹이 만든 아닐린은 합성단계가 방향족 기반 산업표준반응보다 적으므 로, 여전히 상업적으로 이용하기 위해서 프로세스 확장과 자동화가 필요하다. 카탈로니아 화학 연구소의 Paolo Melchiorre 박사는 “새로운 아닐린 합성법은 간단하므로 널리 적용될 수 있다”고 하고, Arkansas 대학의 Nan Zheng 교수는 “본 합성법은 광산화 환원 촉매 작용의 또 다른 훌륭한 연구성과로 유기화학의 경계를 넓힐 것”이라고 한다.
본 연구성과는 SpringerNature 출판 그룹의 Nature 온라인판에 게재되었다(Nature, 2020, DOI: 10.1038/
s41586-020-2539-7).
Figure. One-pot photoredox 기반의 단순한 아닐린 합성법 개발
출처: Chemical & Engineering News (August 10, 2020) (https://cen.acs.org/synthesis/catalysis/Chemists-simplify- aniline-synthesis/98/web/2020/08)
작성: 손 희 상 (광운대학교)