"레고처럼 화합물 조립한다" 새 화학 합성법 개발

UNIST·DGIST 연구팀, 니켈 촉매 활용

"신약과 기능성 신소재 개발 활용 기대"

[울산=뉴시스] 4성분 결합 반응 개념을 설명한 연구그림. (사진=UNIST 제공) [email protected] *재판매 및 DB 금지

[울산=뉴시스] 구미현 기자 = 약물과 첨단 소재 개발에 활용되는 복잡한 화합물을 여러 단계의 공정 없이 한 번에 조립할 수 있는 새로운 화학 합성 기술이 개발됐다. 서로 다른 4개 이상의 화합물을 원하는 순서대로 연결할 수 있는 기술이다.

울산과학기술원(UNIST)은 화학과 홍성유·Jan-Uwe Rohde 교수팀은 DGIST 서상원·정병혁 교수팀과 공동으로 니켈 촉매를 이용해 서로 다른 4개 화합물을 단 한 번의 반응으로 결합시키는 합성법을 세계 최초로 개발했다고 13일 밝혔다.

기존 화학 합성에서는 두세 개 물질을 연결하는 수준에 머물렀고, 4개 이상 물질을 원하는 위치에 정확히 결합시키는 것은 쉽지 않았다. 반응 과정에서 원치 않는 부산물이 생기거나 화합물이 계속 이어지는 고분자 중합 반응으로 번질 가능성이 컸기 때문이다.

연구팀은 반응성이 높은 물질인 라디칼이 친전자성과 친핵성을 번갈아 띠도록 설계해 화합물이 정해진 순서대로 결합되도록 했다. 앞선 반응에서 생성된 라디칼이 다음 반응을 유도하는 방식으로, 마치 바통을 넘기듯 연속 반응이 이어지며 복잡한 분자를 조립한다.

이 합성법은 알킬 할로겐화물, 알켄, 1,3-엔아인, 아릴 할로겐화물을 순차적으로 결합시키며, 알켄 농도를 높이면 다섯 개 화합물 분자가 연결되는 반응으로도 확장할 수 있다.

이번 연구에는 전지환·김다혜 연구원이 제1저자로 참여했다. 연구팀은 "정밀 저분자 합성과 고분자 합성 사이를 잇는 새로운 합성 전략을 제시했다는 점에서 의미가 크다"고 설명했다.

홍성유 교수는 "신약 개발에 필요한 복잡한 유기 분자 설계와 기능성 신소재 합성의 핵심 기반 기술로 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.

연구 결과는 국제학술지 어드밴스드 사이언스(Advanced Science)에 게재됐으며, 한국연구재단 지원으로 수행됐다.


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