초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구는 작용기를 가진 헤테로고리의 탄소-수소 결합 기능화 반응을 통해 복잡한 헤테로고리를 합성하는 것을 목표로 한다. 구체적으로 탄소-수소 결합을 치환하여 탄소-탄소결합을 형성하고, 이후 이미 존재하는 작용기와의 고리화 반응을 통해 얻기 힘들었던 접합 헤테로고리를 합성하여 새로운 생리 활성이나 형광을 가진 헤테로고리를 찾고자 하였다. 합성적 가치가 높은 전자 끄는 기를 헤테로고리에 도입하여 전자적 성질을 조절하여 탄소-수소 결합 기능화 반응을 촉진하고, 새로운 촉매 시스템을 개발하여 효율적인 탄소-탄소

연구의 목적 및 내용
본 연구는 작용기를 가진 헤테로고리의 탄소-수소 결합 기능화 반응을 통해 복잡한 헤테로고리를 합성하는 것을 목표로 한다. 구체적으로 탄소-수소 결합을 치환하여 탄소-탄소결합을 형성하고, 이후 이미 존재하는 작용기와의 고리화 반응을 통해 얻기 힘들었던 접합 헤테로고리를 합성하여 새로운 생리 활성이나 형광을 가진 헤테로고리를 찾고자 하였다. 합성적 가치가 높은 전자 끄는 기를 헤테로고리에 도입하여 전자적 성질을 조절하여 탄소-수소 결합 기능화 반응을 촉진하고, 새로운 촉매 시스템을 개발하여 효율적인 탄소-탄소 결합 형성 반응을 개발하였다.

연구결과
(A) 전자 끄는 기 도입: 피라졸의 C-H 알켄화 반응을 알파,베타-불포화 카보닐 화합물과 수행하여 피라졸에 전자 끄는 기를 도입하였다. 이렇게 도입된 알켄기에 추가적인 고리화 반응을 통해 접합 피라졸 헤테로고리를 만들 수 있음을 보였다.

(B) 전자 끄는 기 활용: 전자 끄는 기를 가진 헤테로고리가 탄소-수소 기능화 반응에 효율적으로 참여함을 보여 헤테로고리의 전자적 성질 조절의 중요성을 보였다. 이를 토대로 C-H 아릴화 및 알킬화 반응을 개발하였다.

(C) C-H 알킬화 반응: 헤테로고리의 전자적 성질에 맞춰 C-H 알킬화 반응을 수행할 수 있음을 보였다. 전자가 부족한 헤테로고리는 팔라듐 촉매를 통해 얻어진 팔라듐 알킬중간체와, 전자가 풍부한 헤테로고리는 광반응을 통해 형성된 전자가 부족한 라디칼과 반응하여 헤테로고리의 알킬화 반응을 수행하였다.

연구결과의 활용계획
(A) 후속연구: 얻어진 결과를 토대로 광범위한 헤테로고리에 적용할 수 있는 탄소-수소기능화 반응을 개발하고자 한다. 전자 끄는 기를 가진 헤테로고리에서 확장하여 쉽게 구할 수 있는 모체 헤테로고리에 위치선택적인 반응이나 벤젠고리화 반응을 개발할 계획이다.

(B) 합성된 헤테로고리의 활용: 합성된 화합물들은 한국화합물은행에 제공하였고 생리 활성 물질 개발로 이어지길 기대하고 있다. 또한 피라졸 벤젠고리화 반응으로 얻어진 테트라아릴인다졸을 형광 물질로 개발하고자 노력하고 있다.

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose&contents
The goal of this project was the synthesis of complex heterocycles by C-H bond functionalization of functionalized heterocycles. Specifically, the formation of new C-C bonds at the heterocyclic ring by C-H bond functionalization and subsequent cyclization were performed to provid

Purpose&contents
The goal of this project was the synthesis of complex heterocycles by C-H bond functionalization of functionalized heterocycles. Specifically, the formation of new C-C bonds at the heterocyclic ring by C-H bond functionalization and subsequent cyclization were performed to provide a library of novel heterocycles.

The modulation of electronic properties of heterocycles was achieved by synthetically useful electron-withdrawing substituents, facilitating the C-H functionalization reactions. In this process, new catalytic systems have been developed for efficient C-H functionalization reactions.

Result
(A) Installation of electron-withdrawing groups: The C-H alkenylation of pyrazoles with alpha,beta-unsaturated carbonyl compounds enabled the installation of electron-withdrawing groups on the pyrazole ring. The alkenyl groups introduced in this method underwent additional cyclization reactions, leading to the synthesis of fused heterocycles.

(B) Utilization of electron-withdrawing groups: We demonstrated that the presence of electron-withdrawing groups promoted the C-H functionalization of heterocycles, showing the importance of the modulation of electronic properties of heterocycles. By taking advantage of electron-withdrawing substitutents, we developed C-H arylation and alkylation of heterocycles.

(C) C-H alkylation: We developed electronically matching C-H alkylation reactions depending on the electronic properties of heterocycles. The Pd-catalyzed reaction was used for electron-deficient heterocycles, whereas electron-deficient radicals generated by photoredox catalysis were employed for the alkylation of electron-rich heterocycles.

Expected Contribution
(A) Additional studies: Based on the results obtained from this project, we would like to develop new C-H bond functionalization reactions that can be applicable to a wide range of heterocycles. We aim to develop regioselective C-H functionalization and benzannulation of readily available parent heterocycles.

(B) Application of the heterocycles: The heterocycles prepared through this project have been submitted to the Korea Chemical Bank, which we hope to lead to the identification of biologically active compounds. In addition, tetraarylindazoles resulted from the benzannulation of pyrazoles were found to be fluorescent, and the application to functional materials is under way.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 6
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 6
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 8
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 9
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 9
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 10
• 8. 참고문헌 ... 10
• 9. 연구성과 ... 11
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 12
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 13
• 12. 기타사항 ... 13
• 별첨1 대 표 연 구 성 ... 14
• 끝페이지 ... 28