아주대 서성은 교수, 라디칼 합성방법 리뷰 논문 발표

아주대학교는 최근 화학과 서성은 교수 국제 공동 연구팀이 '라디칼을 이용한 탄소-수소 결합 기능화 및 교차 커플링 반응'에 대한 리뷰 논문을 발표했다고 밝혔다.

논문의 제목은 '라디칼 반응을 통한 sp³로 혼성화된 탄소-수소 결합의 기능화와 교차 커플링 반응(Radical C(sp³)-H Functionalization and Cross-Coupling)'이다.

공동 연구팀은 서 교수를 비롯해 미국 위스콘신대 매디슨 캠퍼스 섀넌 스탈(Shannon Stahl) 교수와 덩 골든(Dung Golden) 박사과정 학생으로 구성됐다.

연구팀의 논문은 '네이처 리뷰스 케미스트리(Nature Reviews Chemistry)' 5월 17일 자 온라인판에 실렸다. '네이처 리뷰스 케미스트리'는 세계 3대 학술지 네이처(Nature)를 발행하는 네이처 퍼블리싱 그룹의 저널로, 극소수의 리뷰 논문만을 선별해 게재한다.

공동 연구팀은 논문에서 라디칼 반응을 이용해 sp3로 혼성화된 탄소 수소 결합을 활성화하고 바로 이어지는 작용기 및 분자 조각과의 결합 반응에 관한 연구를 세 가지 카테고리로 분류해 설명했다.

세 가지 카테고리는 라디칼 체인(Radical Chain), 라디칼 리바운드(Radical Rebound), 라디칼 릴레이(Radical Relay)다. 최근 환경친화적인 유기합성 방법으로 주목받는 광촉매 반응과 전기화학적 합성법을 이용한 라디칼 반응도 함께 소개했다.

탄소와 수소의 결합을 균형 분해시키고 새로운 작용기를 붙이거나 분자 조각을 도입하는 기술은 제약 및 재료과학 분야 연구자들이 주목하고 있는 분야다. 새로운 물질 개발에 매우 효과적이고, 합성의 후속 단계에서 다양한 생성물을 만들 수 있기 때문에 화합물 라이브러리(Chemical Library)를 확장하는 데 결정적인 역할을 한다.


특히 sp3로 혼성화된 탄소에 새로운 작용기와 분자 조각을 결합하는 방법은 분자를 3차원 구조로 만드는 역할을 한다. 3차원으로 구성된 물질은 구조적 복잡성을 갖는데, 이러한 구조의 저분자 화합물은 제약 분야에서 널리 활용될 수 있다.

서 교수는 "구조적 복합성을 띠는 저분자 화합물이 제약 분야에서 성공적인 임상 결과로 이어지는 경우가 여러 차례 보고됐다"며 "이번 논문에 소개된 합성 방법이 제약 분야에서 의미 있게 활용될 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.