성균관대학교 화학과 배한용 교수가 독일 막스-플랑크-연구소(Max-Planck-Institute für Kohlenforschung)의 벤자민 리스트(Benjamin List) 교수팀과 공동연구로 새로운 고성능 실릴륨 유기촉매반응(silylium organocatalysis)을 개발하고, 그 결과를 세계적인 학술지 네이처(Nature)에 5.4(수) 발표했습니다.
연구진은 케톤을 시작물질로 하며 매우 높은 입체선택성 생성물의 합성을 가능케 하는 사이아노실릴화(cyanosilylation) 촉매 시스템을 새롭게 개발했는데요.
배한용 교수는 "과거에도 금속촉매, 효소 또는 기타 유기촉매를 사용하여 사이아노실릴화된 키랄성 삼차알코올 생성물을 생산하려는 시도가 있었으나, 매우 작은 알킬케톤의 경우 선택성에 대한 한계가 분명했다. 새롭게 발명된 유기촉매를 사용해 실험실에서 설계된 금속촉매, 나아가 엔자임과 같은 생체촉매 보다도 우수한 결과를 달성하는 데 성공했다. 이 방법으로 다양한 관련 의약품 합성에 활용될 수 있기를 기대한다”고 강조했습니다.
배교수는 벤자민 리스트 교수와 오랜 기간 공동연구를 진행해왔는데요. 리스트 교수는 유기촉매 분야의 세계적인 대가로 20여년 전 금속촉매와 생체촉매 외에도 분자의 입체선택적 합성에 중요한 또 다른 일반적인 형태의 촉매가 있음을 제시하였는데, 이것이 바로 유기촉매(organocatalyst) 의 발견으로 이어졌습니다.
리스트 교수는 유기촉매 분야의 지속적인 발전에 대한 공로로 동료 과학자인 데이비드 맥밀란 교수와 함께 2021년 노벨화학상을 수상했습니다. 배한용 교수를 비롯해 전 세계적으로 적어도 수천 명의 과학자들이 이 분야를 활발히 연구하고 있으며, 매우 큰 발전을 해나가고 있습니다. 유기촉매는 경제적으로 저렴하고, 독성이 거의 없으며, 환경친화적인 특성이 있어 의약품 제조 분야에서 그 중요성이 강조되고 있습니다.
논문명 : Organocatalytic Stereoselective Cyanosilylation of Small Ketones
