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주화금속-도움에 의한 헤테로고리의 합성

전문가 제언: ○ 치환된 헤테로 고리는 생물학적으로 활성인 천연, 비-천연 화합물의 구조적 성분을 이루고 있다. 이 헤테로 고리를 효율적이고 경제적으로 제조하는 새로운 합성법 개발이 현대 합성화학의 과제이다. 많은 새로운 합성법 중에서 전이금속-촉매 반응이 가장 널리 사용되는 합성법이다.

○ 전이금속 중 주화금속(Cu, Ag 및 Au)은 불활성 금속으로 생각되어 왔으나 최근에는 무른 Lewis 산으로 작용한다는 것이 밝혀졌다. 이와 같은 성질 때문에 주화금속은 다른 전이금속보다 헤테로 고리를 합성하는데 유리한 촉매로 사용되고 있다. 특히 금 착물은 알카인, 알켄 및 알렌과 같은 불포화 작용기를 활성화하여 극히 온화한 조건 즉 적은 촉매량과 실온에서 헤테로고리 화합물을 합성할 수 있는 이점을 갖고 있다.

○ 일반적으로 Pd, Ni, Ru 및 Rh와 같은 전이금속 촉매 헤테로 고리 합성에 대한 리뷰는 많이 소개되어 있으나 주화금속에 대한 리뷰는 소개된 바가 없다. 주화금속 촉매는 주 촉매로 사용될 뿐만 아니라 보조 촉매로도 사용된다. 이 리뷰에서는 헤테로 고리의 합성을 위하여 주 촉매로 사용되는 주화금속을 사용한 합성 예만을 소개하였다.

○ 주화금속 촉매(AgNO3, CuI 및 AuCl3)는 알렌일/알카인일 카보닐, 이민 및 에폭사이드는 고리화 하여 다치환 푸란과 피롤을 제조하는데 사용된다. 알켄, 알렌, 다이엔 및 알카인에 대한 하이드록실 혹은 카보닐기의 첨가로 고리 에터와 락톤이 형성되고 수소화 아민이 첨가되면 다양한 질소 헤테로 고리를 합성할 수 있다. 방향족 고리에 결합된 친핵체와 알카인의 고리화 반응에 의한 다양한 헤테로 고리가 합성된다. 주화금속은 이 과정에서 알카인을 활성화하는데 사용된다.

○ 트라이메틸실릴아지드와 말단 알카인의 [3+2]고리화 첨가반응은 CuI촉매에서 진행되어 1,2,3-트리아졸을 형성한다. [4+2] 헤테로-Diels-Alder 반응은 구리 착물에 의해 촉진되며 글리옥살산 에틸과 1,3-사이클로헥사다이엔 간의 비대칭 헤테로-Diels-Alder 반응은 고리첨가 생성물을 형성한다. α-이미노 에스터와 1-메톡시알렌일실레인의 거울상 선택성 [2+2]고리화 첨가반응도 개발되었다.

저자: Nitin T. Patil and Yoshinori Yamamoto
자료유형: 학술정보