UNIST 박철민 교수팀, 전기분해 이용 질소고리화합물 합성법 개발

(울산=뉴스1) 김기열 기자 = UNIST 자연과학부 박철민 교수 연구팀은 전기에너지를 이용해 '질소고리화합물'의 하나인 인돌로파이란(indolopyran)을 만드는 합성법을 개발했다고 23일 밝혔다.

금속 촉매나 고온 등의 오염을 유발하는 요소를 뺀 데다 공기 중에 풍부한 산소를 이용해 반응을 유도한 친환경적이고 경제적인 합성법이다.

질소고리화합물은 최근 FDA에 승인을 받는 약품 중 약 60%에 포함된 물질로 고리(ring) 형태로 결합한 탄소 원자 사이에 질소 원자가 끼어 있는 구조인데, 여기에 작용기를 결합해 약품을 합성한다.

박철민 교수 연구팀은 전극의 음극과 양극에서 일어나는 반응을 통해 인돌(indole)과 활성 메틸렌(methylene)이라는 두 물질을 짝지어 인돌로파이란을 합성했다.

연구를 주도한 최수빈 자연과학부 석·박사통합과정 연구원은 "주로 한 쪽 극만 활용하는 합성법과 달리 양극(anode)과 음극(cathode)에서 발생하는 반응 모두를 이용해 복잡한 구조를 갖는 인돌로파이란을 합성 할 수 있었다"고 설명했다.

연구팀은 또 규명된 원리를 바탕으로 동일한 합성법을 적용해 산소 고리 물질인 '다이하이드로퓨란' 골격체(약물에 작용기가 결합하는 뼈대)도 합성했다.

박철민 교수는 "기존 합성법과 달리 전기에너지를 이용하는 친환경적이고 경제적인 유기합성 방법을 적용해 질소고리화합물을 합성할 수 있었다"며 "반응경로를 알아내 다양한 출발물질로부터 여러 고리 모양의 골격체를 합성하는 방법을 제시했다는 점에서도 그 의의가 크다"고 밝혔다.

한국연구재단의 지원으로 진행된 이번 연구는 화학 분야 최상위 저널인 '앙게반테 케미'(Angewandte Chemie International Edition)에 주목받는 논문(Hot Paper)으로 선정돼 7월 7자로 출판됐다.

kky060@news1.kr