난징(南京)공업대학교 Mao Jian-you(毛建友) 연구팀은 최초로 유기카르복실산 화합물을 합성하는 새로운 전략을 개발했다. 해당 전략은 반응 조건이 온화하고 기질 적용 범위가 넓으며 조작이 안전하고 간단하여 카르복실산 약물 합성 방법의 개발을 크게 촉진할 전망이다. 해당 성과는 "Nature Communications"에 게재되었다.
유기카르복실산 화합물은 천연물, 약물 분자, 농약 등에 널리 존재한다, 통계에 의하면 450여 종의 출시된 약물에 모두 카르복실산 작용기가 포함되어 있다. 예를 들어, 통풍 치료제로 사용되고 있는 프로베네시드(Probencid), 이담 약물 데히드로콜산(Dehydrocholic acid), 나일론 합성에 사용되고 있는 11-에노산(11 enoic acid) 등이다. 또한, 카르복실산 작용기는 약물 제조 및 화학 합성에 자주 사용되기 때문에 유기카르복실산 화합물은 우리의 생활에서 없어서는 안 될 역할을 한다. 기존의 유기카르복실산 합성 방법은 주로 유기알코올 또는 유기알데히드 화합물의 산화, 니트릴 화합물의 가수분해 등이다. 유기 시약과 CO2의 반응도 많이 응용되고 있다. 그러나 이러한 반응은 유기카르복실산을 합성할 경우 반응 기질에 대한 요구가 매우 높다. 연구팀은 니켈 촉매 고에놀레이트 및 그 유사물과 활성화되지 않은 알킬 브로마이드(Alkyl bromide)의 환원 결합 반응 방법을 이용하여 산무수물과 활성화되지 않은 알킬 브로마이드의 환원 결합 반응을 달성했다. 해당 반응은 유기 금속 시약의 사용을 피함과 아울러 산무수물 β 위치와 γ 위치의 다양한 위치 변환을 통해 카르복실산 작용기를 포함한 다양한 화합물을 합성할 수 있어 유기카르복실산 화합물의 연구 개발을 크게 촉진하고 산업화의 가능성을 제공한다. 유기 금속 시약은 물과 산소를 ​​두려워하고 조작이 까다로운 반면, 활성화되지 않은 알킬 브로마이드는 물과 산소를 두려워하지 않고 조작이 간편하다. 연구팀이 채택한 환원 결합 반응 방법도 전통적인 방법보다 합성 경로가 간단하다.
대부분의 산업화 반응은 섭씨 120도 이상의 고압 조건에서 수행되나 연구팀이 설계한 반응은 상압 및 섭씨 80도에서 수행 가능하다. 전통적인 유기카르복실산 합성 방법과 비교할 경우, 새로운 방법은 온화한 반응 조건, 안전하고 편리한 작동, 간단하고 구하기 쉬운 원료, 간단한 합성 경로 등을 장점을 보유하여 후속 대규모 산업화 생산 응용을 위한 개발 경로를 제공한다.
할로겐화물의 일종인 알킬 브로마이드는 쉽게 구할 수 있어서 유기 합성 분야에서 가장 중요한 원료이다. 다음 단계에서 연구팀은 니켈 촉매 고에놀레이트 및 그 유사물과 기타 유형 할로겐화 화합물의 환원 결합 반응을 심층 연구하여 더 가치 있는 약물의 합성에 응용할 계획이다.

정보출처 : http://stdaily.com/index/kejixinwen/2020-12/02/content_1055475.shtml