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CuAAC 반응에 의한 고분자 클릭킹

전문가 제언: ○ 자연에서 관찰되는 구조체와 기능의 우수함과 효율을 흉내 내거나 더 나아가 새로운 합성 바이오재료를 만들고자 하는 노력이 경주되어 왔다. 그중 하나가 천연의 바이오재료 구조에 합성성분을 결합하여 새로운 특성을 발현시키는 것이다. 생명체는 다양한 기능을 가질 뿐만 아니라 화학적으로 매우 섬세하다. 부반응이 없는 연결반응과 온화한 반응 조건 하에서 화학반응을 진행시켜 생체성분의 구조와 다기능성을 얻는 방향을 지향하고 있다.

○ ?클릭(click)?의 개념이 소개된 것은 2001년 Sharpless 등에 의해서이다. 이 화학적 개념과 원리는 합성을 통하여 생체재료를 디자인하는 분야에 큰 영향을 끼쳤다. ?클릭?이라는 화학적 원리는 자연에서 영감을 받은 개념이라 할 수 있다. 자연에서 ?분자를 쉽게 연결하여 또 다른 분자를 만드는 것을 모방?하는 것이다. 복잡하고 긴 시간에 걸쳐 복잡한 경합을 형성하는 대신에 ?똑딱?하는 사이 내지는 컴퓨터 마우스를 ?클릭?하는 것처럼 2가지 성분을 효율적으로 연결시키는 반응을 일괄하여 ?클릭?화학이라 칭하고 있다.

○ CuAAC ?클릭?반응은 고분자화학에서 연결(ligation)하는데 가장 유용하게 널리 사용되는 방법 중의 하나로 개발되었다. 그 중심에는 Cu(I) 촉매반응의 독특한 특성이 자리 잡고 있다. CuAAC는 이상적인 ?클릭?반응을 제공함으로서 고분자구조를 서로 엮는 복합성의 분자 LEGO(molecular LEGO) 역할을 한다. CuAAC ?클릭킹(clicking)?은 고분자화학에서 기하급수적으로 증가추세에 있고 전혀 새로운 특성을 가진 고차원 고분자재료를 가능케 하고 있다.

○ 클릭화학을 통하여 생체성분을 중심축 단량체 단위로 함유한 다양한 고분자가 합성되고 있다. 다작용기 고분자 생접합체에 대한 요구가 바이오 나노기술(bio-nanotechnology) 분야에서 증가하고 있다. 지금까지 개발된 생체접합물질이 생체적 특성과 화학적 특성을 동시에 갖고 있는 것만으로도 놀라운 발전이라 할 수 있다. 이들 거대 분자 키메라가 향후 고분자과학, 나노기술, 치료약품 등의 분야에서 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

저자: Morten Meldal
자료유형: 학술정보