이원구 연구실은 유기합성방법론의 개발과 그 응용에 중점을 두고 있습니다. 본 연구실에서는 다양한 유기화합물의 효율적이고 선택적인 합성을 위한 새로운 반응 경로와 촉매 시스템을 연구합니다. 특히, 아지리딘, 피리딘, 파이롤, 옥사졸리딘 등 다양한 헤테로고리 화합물의 합성 및 변환 방법론을 개발하여, 기존 합성법의 한계를 극복하고자 노력하고 있습니다. 연구실은 금속 촉매를 이용한 탄소-탄소 및 탄소-이종원자 결합 형성 반응, 비대칭 합성, 용매를 사용하지 않는 친환경 합성법 등 다양한 최신 유기합성기술을 도입하고 있습니다. 이러한 방법론은 고효율, 고선택성, 친환경성을 동시에 달성할 수 있도록 설계되어 있으며, 실제로 다양한 천연물 유도체, 약물 후보물질, 기능성 소재 합성에 적용되고 있습니다. 이러한 연구 성과는 국내외 유수 학술지에 다수 게재되고 있으며, 특허 출원 및 산업체와의 협력 연구로도 이어지고 있습니다. 연구실의 유기합성방법론 개발은 신약 개발, 바이오소재, 기능성 고분자 등 다양한 분야에 실질적인 기여를 하고 있으며, 미래 화학 산업의 혁신을 선도하고 있습니다.

이원구 연구실은 친환경 유기화학과 지속가능한 합성기술 개발에도 큰 비중을 두고 있습니다. 최근 화학 산업에서 환경오염과 자원 고갈 문제가 대두됨에 따라, 연구실은 용매를 사용하지 않는 반응, 원자경제성이 높은 반응, 재생 가능한 촉매의 활용 등 환경 친화적인 합성법을 적극적으로 연구하고 있습니다. 특히, 금속 촉매를 이용한 무용매 반응, 이산화탄소를 이용한 고체상 아민 합성, 산소 조건하에서의 산화적 결합 반응 등은 기존의 유기합성에서 발생하는 유해 폐기물과 에너지 소비를 획기적으로 줄일 수 있는 방법입니다. 이러한 연구는 그린 케미스트리 원칙을 실현하는 동시에, 산업적으로도 적용 가능한 혁신적 기술로 평가받고 있습니다. 연구실은 이러한 친환경 합성기술을 교육 현장과 국제협력 프로젝트에도 적극적으로 도입하고 있습니다. 인도네시아, 캄보디아 등 개발도상국의 과학교육 역량 강화 사업을 통해 지속가능한 과학기술의 확산에도 기여하고 있으며, 미래 세대를 위한 지속가능한 화학기술의 발전에 앞장서고 있습니다.