초록 ▼

□ 연구개요
이 연구는 신진후속-중견연구 과제로써, 선행 신진연구에서 개발한 유로퓸 금속의 산화-환원 순환을 이용한 유기 반응을 금속-유기 골격체에 적용하여, 불균일계 유로퓸 촉매를 이용한 유기 반응을 개발하는 것을 1차 목표로 하고, 불균일계 촉매의 특성을 활용한 재사용 촉매 개발 및 균일계와 불균일계에서의 특성을 연구하는 것을 목표로 제안되었습니다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구 계획에서는 유로퓸의 산화-환원 순환을 이용한 다양한 유기 반응 개발, 유로퓸 촉매 반응 및 관련 연구로 확장 가능한 리간드

□ 연구개요
이 연구는 신진후속-중견연구 과제로써, 선행 신진연구에서 개발한 유로퓸 금속의 산화-환원 순환을 이용한 유기 반응을 금속-유기 골격체에 적용하여, 불균일계 유로퓸 촉매를 이용한 유기 반응을 개발하는 것을 1차 목표로 하고, 불균일계 촉매의 특성을 활용한 재사용 촉매 개발 및 균일계와 불균일계에서의 특성을 연구하는 것을 목표로 제안되었습니다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구 계획에서는 유로퓸의 산화-환원 순환을 이용한 다양한 유기 반응 개발, 유로퓸 촉매 반응 및 관련 연구로 확장 가능한 리간드 및 배위기 체계 구축, 재사용이가능한 불균일계 유로퓸 촉매를 이용한 유기 반응 개발, 이핵성 또는 다핵성 유로퓸 촉매나 이종 금속을 포함하는 유로퓸 촉매 개발을 세부 연구 목표로 제안하였습니다.
우선 첫 번째 연구 목표와 관련하여 불균일계 유로퓸이 도입된 금속-유기 골격체를 이용한 반응 개발 1종을 완료하여 논문을 발표하고, 이 반응을 응용한 두 단계 산화반응을 완료하여 논문 발표 1편을 완료하였으며, 추가로 2단계의 유기 반응에 대한 가능성을 확인하였습니다. 두 번째 목표와 관련해서는 유로퓸을 불균일계로 도입하기 유리한 바이피리딘 시스템을 개발하였고, TEMPO 라디칼이 도입된 시스템과의 상호 작용에 관한 연구를 수행하여 논문에 해당 내용을 보고하였습니다.
세 번째 연구 목표와 관련해서도 위의 발표 논문에서 유로퓸이 도입된 금속-유기 골격체의 우수한 재사용성을 모두 확인하였으며, 특히, 두 번째 논문은 금속-유기 골격체의 불균일성을 바탕으로 개발된 반응입니다. 네 번째 연구 목표와 관련하여, 유로퓸의 경우에는 직접 다핵성 구조체로 인해서 나타나는 특성을 확인하지 못했지만, 다양한 금속-유기 골격체에서 금속 클러스터를 조절하여 나타나는 특성을 논문으로 1편, 그리고 관련 확장된 연구를 논문으로 1편 발표하였습니다.
정량적으로는 본 과제의 수행을 바탕으로 총 17편의 SCI(E)급 논문을 발표하였으며, 이 중 5편은 총설 논문입니다. 발표한 논문의 IF합은 87.423으로 1편당 평균 IF 5.143으로 분야 내 우수 저널에 논문을 발표하였음을 확인하였고, 최근 발표한 결과는 그 지수가 낮지만, 과제 사사 논문을 대상으로 2022년 3월 28일 Google Scholar 기준 총 98회 피인용 되어, 논문 1편당 피인용 횟수도 5.765 정도로 우수한 값을 보이는 연구 결과들을 발표하였다고 판단됩니다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
이번 연구 수행의 결과는 크게 세 가지 방향에서 의미가 있습니다. 우선, 유로퓸 금속을 이용한 유기 반응 중 호기성 산화 반응을 효과적으로 금속-유기 골격체에 도입했다는 점입니다. 유기 반응이 불균일계인 금속-유기 골격체 시스템에 도입됨으로써 반응이 일어나는 위치를 조절할 수 있고, 이를 바탕으로 기질의 선택성과 재사용성을 높일 수 있었습니다.
두 번째로 산화 반응 성격 자체에 대한 이해와 조절입니다. 이 연구 내용을 바탕으로 기존에 연결이 어려웠던 호기성 산화 반응과 자동 산화 반응을 연결할 수 있었으며, 다른 촉매 반응 개발에 해당 전략과 컨셉이 쉽게 응용 가능할 것으로 생각됩니다.
마지막으로, 금속-유기 골격체의 작용기 조절과 촉매 활성부 도입 전략에 대한 보고로, 꼭 유로퓸과 호기성 산화 반응 외에도 다양한 종류의 유기 반응의 도입 전략과 금속-유기 골격체의 다양화에 응용 가능한 전략을 개발하여, 범용적으로 넓은 범위의 후속 연구에 사용 가능한 시스템을 개발하였습니다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 유로퓸의 산화-환원 순환을 이용한 다양한 유기 반응 개발 ... 5
• 2) 유로퓸 촉매 반응 및 관련 연구로 확장 가능한 리간드 및 배위기 체계 구축 ... 6
• 3) 재사용이 가능한 불균일계 유로퓸 촉매를 이용한 유기 반응 개발 ... 6
• 4) 불균일계 촉매를 이용한 기질 선택성과 금속-유기 골격체 조절에 관한 연구 ... 8
• 6) 금속-유기 골격체 촉매의 불균일성을 극대화한 카복실산 합성 연구 ... 9
• 7) 추가연구: 금속-유기 골격체 촉매 개발을 위한 위치 선택적 작용기 도입 전략 ... 10
• 8) 추가연구: 일시적 배위기 전략을 이용한 반응 개발 ... 10
• 9) 다양한 촉매 시스템과 금속-유기 골격체 확보를 위한 연구 ... 10
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 14
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 22
• 끝페이지 ... 32