■ 서강대학교 LAMP 사업단은 대학의 인력과 자원이 서로 자유롭게 연계할 수 있는 행정적 개편 및 관리의 중추가 되어, 중점테마 연구소인 나노단위 과학 분야의 특성화를 추진하고 다학제적 연구 방법론을 요구하는 난제를 효과적으로 해결하고자 함.■ 최고 수준의 인적·물적 인프라를 구축하고, 지속적으로 최적의 연구 환경을 제공하여 신진연구자들의 연구역량을 강화...

네우마이신 B(1)의 합성을 위하여 수렴적 합성법을 제안하였다. 역합성의 관점에서 기술하면 네우마이신 B(1)은 핵심 중간체 9 및 20에서 합성하고, 9 및 20은 상업적으로 구입 가능한 출발물질 2 및 10/15a로부터 얻을 예정이다. 핵심 중간체 9의 합성은 (R)-말릭산(2)을 공통 중간체 3으로 전환하면서 시작된다. 3에 re-안티 크로틸화 반응 및 DDQ를 사용한 산화성 고리화 반응 등을 이용하여 중간체 5를 합성하고, 3에 si-신 크로틸화 반응 및 이중결합 상호 교환 반응 등을 적용하여 중간체 7을 생성한다. 그리고 3과 7을 Julia-Kocienski 이중결합 생성반응으로 연결하고, 계속해서 re-알릴화 반응 및 이중결합 상호 교환 반응 등을 적용하여 핵심 중간체 9의 합성을 완료한다. 핵심 중간체 20을 얻기 위해서는 중간체 13 및 18의 합성이 필수적이다. 중간체 13은 프로페인-1,3-다이올(10)을 출발물질로 하여 si-안티 크로틸화 반응, 입체 선택적인 1,2-다이하이드록실화 반응, re-안티 크로틸화 반응 및 DDQ를 사용한 산화성 고리화 반응 등을 이용하여 합성할 예정이다. 중간체 18의 합성에서는 이미드 14의 키랄성을 이용하여 합성되는 15 및 17을 반응 시약으로 사용하는데, 15에 신-알돌 반응 및 Nozaki-Hiyama-Kishi 첨가 반응 등을 적용하여 전구체 18을 얻는다. 이렇게 13 및 18의 합성을 완결하면, 13 및 18 조각을 Umpolung 개념을 이용하여 연결하고, 산-촉매 조건에서의 스파이로 아세탈 구조 형성 및 이중결합 상호 교환 반응 등을 사용하여 20의 합성을 진행한다. 핵심 중간체 9 및 20의 합성을 완료하면, 네우마이신 B(1)의 합성을 시작할 수 있다. 우선, 알릴 포스포네이트 골격을 갖는 화홥물 9와 알데하이드 20 사이에 이중결합을 입체 선택적으로 도입한 후, Yamaguchi 거대 고리화 반응을 핵심으로 하는 일련의 반응을 진행하여 목적 화합물 네우마이신 B(1)을 합성한다.

“로빈슨 고리화 반응” 전략에서는 D/E 접합 고리를 먼저 구축하기 위하여 7의 합성을 목표로 두 가지 경로를 제안하였다. 첫 번째 경로는 구입 가능한 2를 이용해 연속적인 프리델-크래프트 아실화 반응, 알킬화 반응으로 인다논 4를 합성하는 것이었다. 그러나, 프리델-크래프트 알킬화 반응이 일어나지 않아서 구입이 가능한 25를 이용해 4의 합성을 완료했다. 4의 카보닐 첨가반응, 탈수 반응, 벤젠 고리의 산화반응 등을 적용하여 44를 얻었고, 라세미체 44의 환원 반응, 수소화 반응, 시몬스-스미스 반응 등을 적용해 53의 합성을 완료했다. 44의 환원 반응에서 입체 장애가 큰 시약을 사용해 한 개의 부분입체 이성질체 46b만 얻었는데 현재 이것의 구조 분석 과정을 진행하고 있다. 또한 앞으로 53의 구조 분석으로 이성질체 2개의 구조를 규명하고 광학 활성 7의 합성을 완료하여 A/B/C 접합 고리를 구축할 것이다. 그리고 A/B/C 접합 고리 및 다양한 치환체가 있는 89의 합성을 시작할 것이다. “폴리엔 고리화 반응” 전략에서는 22의 합성법에 대해 제안하였다. 우선, B/C/D 접합 고리 골격의 합성 여부를 알아보기 위해 구입이 가능한 53에 알릴 자리 산화 반응, 다이싸이에인 첨가 반응 등을 에폭사이드 74를 얻었다. 하지만 여러 산 조건에서 폴리엔 고리화 반응은 일어나지 않았는데 이는 74의 C29-OTBS 작용기는 입체 장애가 클 뿐 아니라 중간체인 탄소 양이온을 안정화시켜 주지 못하기 때문이라고 생각하고 있다. 여러 참고 문헌에서 C12-OH 작용기가 없고, C29 자리에 이중결합이 있는 경우에 성공적으로 폴리엔 고리화 반응을 성공시킨 예들이 많이 발견되어 중간체 82를 합성하기로 했다. 55에 Shrapless 에폭시화 반응, 그리냐드 시약을 이용한 짝지음 반응, 알코올 산화 반응을 적용해 81을 합성했고, 비티히 반응, 폴리엔 고리화 반응을 거쳐 83의 합성을 완료할 것이다.

중간체 A에 대해 라세미체 합성법과 비대칭 합성법을 모두 제안하였다. 라세미체 합성법에서는 출발 물질 18로부터 1,4-첨가반응을 진행해 중간체 69를 얻는다. 69에 다단계 반응을 통해 카보닐기를 변환시킨 70을 합성한다. 다음으로 D 고리를 만들어서 중간체 71을 얻은 뒤에 최종적으로 라세미체 A의 합성을 완료한다. 비대칭 합성의 경우 18의 Kinetic resolution을 통해 광학활성을 갖는 72를 얻고 라세미체 합성 경로와 동일하게 진행해서 광학활성 중간체 A를 합성한다. 중간체 B에 대해서도 라세미체 합성법과 비대칭 합성법을 제안하였다. 라세미체 합성법에서는 출발물질 27로부터 자리 옮김 및 이성질화 반응을 통해 29를 합성한다. 29에 케톤의 환원, 분자 내 고리화 반응 그리고 알돌 반응을 통해 중간체 34를 합성한다. 다음으로 3차 알코올의 보호 및 고리 열림 반응 등 다단계 반응 통해 최종적으로 라세미체 B와 비슷한 구조의 비스-알릴 이써 57을 얻는다. 비대칭 합성을 위해서는 키랄 중간체 58이 사용된다. 58은 30에서 CBS 환원 반응을 통해 합성 할 수 있고, 얻어진 58을 이용해 라세미체 B의 합성 경로와 동일하게 진행해서 광학활성 중간체 B를 합성한다. 최종적으로 중간체 A와 B의 합성이 완료 되면 수도라레논(1)의 전합성을 진행한다. 이와 관련한 핵심 반응은 케톤에 대한 1,2-첨가반응과 이중결합 상호교환반응이며 합성 과정은 본문에 상세하게 기술하였다.