보고서 정보
주관연구기관 |
영남대학교 YeungNam University |
연구책임자 |
이용록
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2018-07 |
과제시작연도 |
2016 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 |
TRKO202000007339 |
과제고유번호 |
1711043542 |
사업명 |
개인연구지원 |
DB 구축일자 |
2020-09-26
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키워드 |
다이아조화합물.카벤 및 카벤노이드.열-울프 자리옮김 반응.전이금속.루이스 산.폴리에터.인돌인-2-온.퓨로[2.3-b]인돌.커플링 반응.Diazo compound.Carbene and carbenoid.Thermal Wolff rearrangement.Transition metals.Lewis acid.Polyether.Indolin-2-one.Furo[2.3-b]indole.Direct coupling reactions.
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초록
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ㅇ 연구의 목적 및 내용
이번 연구에서는 열(thermal)이나 전이금속을 이용하여 다양한 유형의 다이아조화합물을 분해시켜 중간체로 생성되는 카벤이나 메탈카벤노이드에 여러 기질을 반응시켜 다양한 유형의 신물질을 합성하는 새로운 합성법을 개발하였다. 합성한 신물질을 형광센서나 의약품의 개발을 위해 라이브러리를 구축하였다. 본 연구를 통해 개발한 유기반응들은 쉽고 간단해 유기화학자나 유기합성화학자가 원하는 의약품, 농약, 정밀화학, 형광센서, 전자소재 등의 새로운 제품을 개발하는데 널리 이용할 수 있다고 사료된다.
ㅇ 연구의 목적 및 내용
이번 연구에서는 열(thermal)이나 전이금속을 이용하여 다양한 유형의 다이아조화합물을 분해시켜 중간체로 생성되는 카벤이나 메탈카벤노이드에 여러 기질을 반응시켜 다양한 유형의 신물질을 합성하는 새로운 합성법을 개발하였다. 합성한 신물질을 형광센서나 의약품의 개발을 위해 라이브러리를 구축하였다. 본 연구를 통해 개발한 유기반응들은 쉽고 간단해 유기화학자나 유기합성화학자가 원하는 의약품, 농약, 정밀화학, 형광센서, 전자소재 등의 새로운 제품을 개발하는데 널리 이용할 수 있다고 사료된다.
ㅇ 연구결과
1차년도에는 먼저 다양한 유형의 고리형 및 비고리형 다이아조화합물을 출발물질로 사용하여 Wolff 자리옮김 반응과 Lewis acid의 촉매하에서 아조피라졸, γ-파이론, 아이삭틴을 합성하는 새로운 반응을 개발하였다. 다이아조화합물에 여러 아민을 반응시켜 다양한 유형의 벤조다이제핀온, 퀴노잘린, 피라진을 합성하였다. 또한 다이아조화합물에 인돌을 직접 반응시켜 다양한 유형의 3-아릴인돌 유도체를 합성하였다. 2차년도에는 고리 및 비고리형 다이아조화합물을 출발물질로 사용하여 로듐촉매하에서 다이아조화합물에 1,4-다이옥산 또는 벤조-1,4-다이옥산을 반응시켜 다양한 유형의 polyether 화합물을 합성하였다. 루테늄촉매하에서 다이아조화합물에 3-아릴이덴-2,4-다이케토 화합물을 반응시켜 다이하이드로퓨란고리를 합성하였고, 더 나아가 다이아조에 1,3-다이카보닐을 반응시켜 여러 유형의 퓨란고리를 합성하였다. 또한 3-다이아조-인돌린-2-온을 출발물질로 스피로사이클로프로펜닐을 가진 인돌인-2-온과 퓨로[2,3-b]인돌 유도체들을 선택적으로 합성하는 합성법을 개발했다. 3차년도에는 3-다이아조옥시인돌에 아릴설파이드나 다이아릴설파이드를 반응시켜 C-3 위치에 설파이드를 도입하는 합성법을 개발하였다. 1-다이아조나프탈렌-2-온에 아릴설포닉 산을 반응시켜 2-하이드록시나트탈렌닐 아릴설포네이트 유도체를 합성하고, 아렌을 반응시켜 벤젠고리 위에 아릴그룹을 도입하는 방법을 개발하였다. 라이브러리를 구축하기 위해 여러 유형의 커플링 반응과 C-H 기능화 반응이 더 시도되었다. 합성한 신물질을 이용해 금속이온이나 용매 탐지를 위한 형광센서로 사용가능성에 대한 연구가 진행되었고, 의약품 개발을 위해 항산화, 항박테리아, 항바이오필림에 대한 활성 테스트가 진행되었다.
ㅇ 연구결과의 활용계획
*본 과제를 통해 다양한 새로운 유기합성법이 개발되어 기초과학의 발전을 위해 이 합성법의 활용이 기대된다. *다이아조화합물을 통한 새로운 유기반응의 개발에 대한 성공적인 모델을 제시하였고, 이에 관련된 핵심기술을 보유하게 되어, 다른 유기화학들이 널리 사용하고 할용할 수 있는 길이 마련되었다. *이번 과제를 통해 새로운 반응의 개발과 이에 따른 신물질이 창출되었다. *본 과제를 통해 얻은 연구결과를 우수 국제학술지에 여러 편을 게재해 다른 연구진이 활용할 수 있는 길을 마련하였다. *이번 연구를 통해 수 많은 신물질을 합성, 라이브러리를 구축하여 형광센서로 활용가능성과 항산화제, 항박테리아, 항바이오필름 등으로 활용가능성을 확인하였다. *이번 연구를 통해 합성 구축한 신물질을 전자소재, 염료, 향료, 의약, 농약 개발에 활용할 수 있도록 타 기관에 샘플을 제공하고자 한다.
(출처 : 한글요약문 4p)
Abstract
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ㅇ Purpose & contents
The goal of this research was to develop a novel synthetic methodology for the synthesis of new functional organic compounds utilizing carbene or metal carbenoids derived from the decomposition of diazo compounds in the presence of thermal or transition metal salts and to con
ㅇ Purpose & contents
The goal of this research was to develop a novel synthetic methodology for the synthesis of new functional organic compounds utilizing carbene or metal carbenoids derived from the decomposition of diazo compounds in the presence of thermal or transition metal salts and to construct extensive chemical libraries. In addition, the developed methodologies can be effectively used by organic chemists and organic synthetic chemists for the synthesis of new products such as drugs, agricultural chemicals. fine chemicals, fluorescence sensor or electronic materials.
ㅇ Result
In the first year, we developed new methodologies for the synthesis of azopyrazoles, γ-pyrones and isatins starting from acyclic and cyclic diazo compounds by Wolff-rearrangement or Lewis acid-catalyzed reactions. We also synthesized various benzodiazepinones, quinoxalines, and pyrazines by Wolff-rearrangement or metal-catalyzed reactions of diazo compounds with corresponding diamines. In addition, we synthesized a variety of 3-arylindoles by direct coupling of diazo compounds with indoles. In the second year, we developed new methodologies for the synthesis of polyethers by rhodium-catalyzed reactions of diazo compounds with 1,4-dioxanes or benzo-1,4-dioxanes. In addition, a simple and facile synthesis for dihydrofurans and furans was carried out by Ru(II)-catalyzed reactions of diazo compounds with 3-arylidene-2,4-diketos or 1,3-dicarbonyls. Furthermore, we develpoed a regioselective synthetic methodology for the construction of indolin-2-ones bearing spriocyclopropenyls or furo[2,3-b]indoles by reactions of diazo compounds and aryl acetylenes. In the third year, we also developed novel synthetic methodologies which could introduce the sulfide groups at the 3-position on oxindoles. We also synthesized 2-hydroxynaphthalenyl arylsulfonates by reactions of diazo compounds with arylsulfonic acids. We also developed a new methodology to introduce aryl gropus on the naphthalene rings through reactions of 1-diazonaphthalen-2-ones with arenes. To construct more extensive chemical libraries, the coupling reactions and C-H functionalizations were carried out. The synthesized compounds exhibited excellent fluorescence sensing properties for Cu2+ ions and showed significant redshifts in solvent dependent fluorescence spectroscopy. Moreover, the synthesized compounds were evaluated for biological activities and some of them exhibited potent antioxidant, antibacterial, and antibiofilm properties.
ㅇ Expected Contribution
Through these studies, a variety of novel strategies for the construction of biologically interesting compounds were developed as we acquire critical technologies for the preparation of diverse molecules. These methodologies provided successful synthetic models and routes to the synthesis of various functional materials and bioactive molecules. These protocols can be widely expected to be used for the development of drugs, agricultural chemicals. fine chemicals, fluorescence sensor or electronic materials. Some of these results were already published in high impact journals for the technological advancement in chemistry and biochemistry.
(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 ... 7
- 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 17
- 5. 연구결과의 활용계획 ... 24
- 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 24
- 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 25
- 8. 참고문헌 ... 25
- 9. 연구성과 ... 25
- 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 45
- 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 45
- 12. 기타사항 ... 46
- 별첨1. 대 표 연 구 실 적 ... 47
- 별첨2. 세부 목표 관련 증빙 ... 62
- 끝페이지 ... 99
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