[한국기술뉴스] 성균관대학교(총장 신동렬) 화학과 배한용 교수 연구팀이 물에서 가속화되는 새로운 시너지 유기촉매 반응(syngergistic organocatalysis) 시스템을 세계 최초로 개발했다. 

3개의 탄소 치환기와 단일 아민 작용기로 연결된 사치환된 탄소원자인 알파-삼차아민 작용기는 다양한 의약품과 천연물의 중요한 구조임에도 불구하고, 화학구조에 대한 합성법은 매우 어려운 난제로 여겨졌으며 그 방법이 많지 않았다.

이에 연구진은 생체촉매반응을 모방해 물에서 작동하고 반응의 속도가 현저히 빨라지는 알릴화 유기촉매반응에 의해 알파-삼차아민을 매우 획기적으로 합성하는 방법론을 고민했으며, 친환경적이며 높은 효율로 생성물을 만들어 낼 수 있음을 밝혔다. 특히 손쉽게 입수할 수 있는 케톤을 시작물질로 하여 소수성 브뢴스테드-산과 스퀘어아마이드 촉매의 시너지 활성화에 의한 강력한 촉매 시스템을 개발했다. 또한 향후 이를 실제 제약산업에 적용할 수 있도록 효율적인 확장을 가능하게 했다.

배한용 교수는 “물에서 금속을 전혀 포함하지 않으면서도 알릴기를 지닌 알파-삼차아민을 합성할 수 있는 촉매반응기술은 획기적인 결과이다. 특히 생체반응과 같이 수소결합 공여체가 반응의 가속화에 있어서 매우 중요한 역할을 하는데, 본 연구실에서는 이러한 시너지 유기촉매에 의한 활성화 연구를 중점적으로 진행할 예정이다”고 밝혔다.

또한 "2021년 노벨화학상 수상에서 알 수 있듯이 의약품 합성에서 유기촉매의 중요성이 강조되고 있다. 비독성이고 환경친화적인 본 연구결과가 다양한 제약 및 화학산업에 널리 활용되기를 기대한다"고 밝혔다.

본 연구에는 공동1저자로 프리트위시 고스와미 박사, 조성연 석사졸업생, 박진현 박사과정생이 참여했으며, 연구 성과는 과학분야 세계적 권위의 학술지인 Nature Communications에 5월 16일(월) 게재되었다.