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구리, 니켈 착체에서 디옥시젠의 활성화에 미치는 배위자 효과: 반응성과 중간체

전문가 제언: ○ 금속을 포함하는 비헴(non-heme) 효소에서 디옥시젠(dioxygen)의 활성화가 일어나는 금속중심은 아주 다양한 구조를 가지고 있다. 단백질에 의해서 공급되는 전자공여 원자와 물, 히드록실기, 2가 산소음이온 등 외부로부터 공급되는 배위자 등의 인자와 반응 중 구조가 변하는 구조의 유연성 등 다양한 인자들이 촉매의 거동에 영향을 미친다.

○ 그 중에서 니켈과 구리 이온은 산화수 II와 III에서 Mn-O₂화학종을 만들 수 있어서 이들 착체의 d 전자의 컨피규레이션과 d궤도 에너지에 따라 결정되는 착체구조와 그 반응성에 대한 계통적 연구는 금속착체에 의존하여 진행되는 디옥시젠 활성화반응의 기초자료로서 매우 중요하다.

○ 최초의 4배위자리 3가지 사슬을 가진 배위자 TMPA[(tris (2-pyridylmethyl)amine]를 사용하여 구리-디옥시젠 착체, trans-(μ-1,2-peroxo)dicopper(II)를 합성되었으며 그 이후 Cun-O₂구조를 갖는 많은 종류의 착체가 합성되었는데 산소를 운반하는 단백질인 hemocyanin의 peroxo-dicopper(II) 착체와 방향족 고리 산화효소인 tyrosinase가 합성 등의 3배위자리를 배위자를 합성된 μ-η²:η²-peroxo형 착체 등이 합성되고 μ-η²:η²-peroxo)dicopper(II) 착체가 bis(μ-oxo)dicopper(III)와 2전자교환으로 가역적 산화 환원 전환이 가능함이 밝혀졌는데 이 산화반응은 입체, 전자효과는 물론 용매, 반대이온, 온도 등에 의해 크게 영향을 받는 것으로 보고되었다.

○ 본고에서는 3개의 가지를 갖는 배위자 Tris(2-PyridylMethyl)Amine (TMPA)의 4질소 배위자리를 가지는 배위자로 구성된 구리 또는 니켈 착체에 초점을 맞추어 배위자가 착체의 반응성과 구조에 미치는 배위자 효과에 관련된 필자의 연구결과를 소개하고 있는데 이는 앞으로 유기합성화학분야에서 크게 발전이 기대되는 새로운 첨단 산화반응에 관련된 분야로서 유기합성화학 연구자에게 귀중한 참고자료가 될 것으로 기대된다.

저자: Suzuki, M; AF Suzuki, Masatatsu
자료유형: 학술정보