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N-헤테로고리 카벤에 의한 유기촉매 반응

전문가 제언: ○ 현재 금속촉매는 탄소-탄소결합 형성과 비대칭 합성에서 가장 많이 사용되고 있다. 과잉의 금속 페기물은 공해를 일으키며 비대칭 금속착물의 합성은 번거롭고 비용이 많이 든다. 특히 의농약품 제품에는 극히 미량의 금속조차도 허용되지 않는다. 최근에는 천연효소에서 유래한 금속을 함유하지 않은 유기촉매가 개발되고 있다. 유기촉매는 천연자원의 고갈이라는 문제를 해결해 주며 환경과 조화를 이룰 수 있는 친환경, 청정 화학적 촉매이다.

○ 천연분자에서 유래한 유기촉매는 무수히 많다. 그 중 하나인 보조효소 싸이아민도 유기촉매의 일종인 친핵성 카벤이다. 이 천연물에 상응하는 N-헤테로고리 카벤(NHC)이 개발되어 유기합성에 널리 응용되고 있다. 저자들은 벤조인 축합을 위하여 다양한 카이랄 트리아졸린을 합성하였다. 다른 알데하이드 혹은 알데하이드와 케톤의 교차 아실로인 짝지음에서 대칭과 비대칭 아실로인의 혼합물을 얻을 수 있다.

○ Stetter와 공동 연구자들은 싸이아졸륨-촉매 친핵성 아실로인의 개념을 Michael 받개의 기질에 접목하는 데 성공하였다. 활성인 이중결합을 가진 받개에 대한 알데하이드의 1,4-첨가반응을 일으킨다. Stetter 반응은 1,4-다이케톤, 4-케토에스터 및 4-케토나이트릴과 같은 1,4-이작용기를 가진 분자를 합성기 위한 새로운 촉매반응이다.

○ 고전적인 벤조인 반응 혹은 Stetter반응은 a1-d1 Umpolung 부류에 속한다. 카벤-촉매 반응에서 유사 엔올산 에스터의 반응성이 유리하기 때문에 알데하이드와 α,β-불포화 알데하이드의 반응으로 ϒ-뷰티로락톤을 형성된다. 유사 엔올산 에스터는 d3-친핵체로 고려되기 때문에 a3-d3 Umpolung을 구성한다.

○ N-헤테로 고리 카벤에 의해 촉진되는 에스터교환 반응, 카벤 촉매에 의해 촉진되는 고리열림 반응에서 에폭사이드, 아지리딘 혹은 사이클로 프로페인의 변환이 이루어진다. 알데하이드, 케톤, 알드이민 혹은 케트이민과 같은 카보닐 화합물에 대한 친핵체의 카벤-촉매 1,2-첨가 반응이 이루어졌다.

저자: Dieter Enders, Oliver Niemeier, Alexander Henseler
자료유형: 학술정보