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홍순혁 연구실
한국과학기술원 화학과
홍순혁 교수
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홍순혁 연구실

한국과학기술원 화학과 홍순혁 교수

홍순혁 연구실은 유기금속화학과 유기금속촉매를 기반으로 비활성 C–H 결합의 선택적 작용기화, 메탈라포토레독스 촉매 반응, 올레핀 복분해 및 ROMP를 활용한 화학적 재활용 고분자 개발, 그리고 메탄올·이산화탄소 등 풍부한 탄소자원의 지속가능 전환을 연구하며 정밀 유기합성과 친환경 소재·에너지 응용을 아우르는 촉매화학 연구를 수행하고 있다.

대표 연구 분야
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유기금속촉매 기반 C–H 결합 작용기화 thumbnail
유기금속촉매 기반 C–H 결합 작용기화
주요 논문
5
논문 전체보기
1
article
|
bronze
·
인용수 8
·
2025
Catalytic and selective chemical recycling of post-consumer rubbers into cycloalkenes
Beomsoon Park, Kyoungil Cho, Kyungmin Choi, Soon Hyeok Hong
IF 19.6
Chem
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2025.102625
Catalysis
Chemistry
Organic chemistry
Polymer science
2
article
|
인용수 24
·
2023
Direct C(sp<sup>3</sup>)–H Acylation by Mechanistically Controlled Ni/Ir Photoredox Catalysis
Geun Seok Lee, Soon Hyeok Hong
IF 17.7
Accounts of Chemical Research
ConspectusSynthetic chemists have consistently aimed to develop efficient methods for synthesizing ketones, which are essential building blocks in organic chemistry and play significant roles in bioactive molecules. Recent efforts have focused on using photoredox catalysis, which enables previously inaccessible activation modes, to synthesize ketones through the cross-coupling of an acyl electrophile and simple C(sp<sup>3</sup>)-H bonds. Over the past few years, we have worked on developing effective and versatile approaches for directly acylating activated hydrocarbons to forge ketones.Initially, thioesters were explored as the acyl source to achieve the direct acylation of ethers, but an unexpected thioesterification reaction was observed instead. To gain insights into this reactivity, we conducted the optimization of reaction conditions, substrate scope evaluation, and mechanistic studies. Drawing from our understanding of Ni/Ir photocatalysis obtained in this study, we subsequently developed a method for the direct acylation of simple hydrocarbons. The use of less-reactive amides as the acyl electrophiles was found to be critical for suppressing undesired pathways. This seemingly counterintuitive reactivity was carefully studied, revealing a substrate-assisted reaction mechanism in which the suppressed oxidative addition leads to early-stage nickel oxidation and C-H activation.To address the drawbacks of this method, which primarily arose from decarbonylative and transmetallative side pathways, we employed <i>N</i>-acyllutidiniums as the acyl electrophile. This prevented undesired decomposition pathways, enabling the use of α-chiral acyl substrates with the retention of their stereochemistry, particularly those derived from α-amino acids. The developed versatile methodology allowed us to access a diverse range of α-amino ketones and their homologues.Despite the elegant utility of Ni/photoredox catalysis in developing new synthetic methodologies, the precise behavior of nickel catalysts under redox conditions is incompletely understood. To gain insight into this behavior and develop new chemical reactions, we used a combination of experimental and computational methods. Our investigations revealed that devised adjustments to the reaction conditions in nickel/photoredox catalysis can result in significant differences in the reaction outcomes, providing chemists with opportunities to tailor reactions through carefully designed mechanistic strategies. We believe that continued efforts to study and apply nickel redox modulation will lead to the discovery of additional organic transformations.
https://doi.org/10.1021/acs.accounts.3c00252
Acylation
Electrophile
Chemistry
Reactivity (psychology)
Catalysis
Substrate (aquarium)
Chemoselectivity
Combinatorial chemistry
Ketone
Reactive intermediate
3
article
|
인용수 20
·
2023
Chemically recyclable oxygen-protective polymers developed by ring-opening metathesis homopolymerization of cyclohexene derivatives
Kyungmin Choi, Soon Hyeok Hong
IF 19.6
Chem
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2023.05.038
Cyclohexene
Metathesis
Ring-opening metathesis polymerisation
Polymer
Ring (chemistry)
ROMP
Polymer chemistry
Organic chemistry
Chemistry
Materials science
정부 과제
24
과제 전체보기
1
2025년 8월-2027년 8월
|25,000,000
액상유기수소운반체의 이동수소화 반응을 이용한 합성 고무의 부분 수소화 개발과 재활용이 가능한 열경화성 복합소재로의 응용
본 연구의 최종 목표는 LOHC를 이용한 합성 고무 부분 수소화 반응 시스템을 새롭게 개발하고, 이를 응용하여 기계적 물성 조절과 개질을 통한 고부가가치의 고분자 재료를 개발하는 것이다. 특히, 기존 수소화 공정이 갖는 환경 문제나 고압 설비 그리고 이에 수반되는 안전성 문제를 해결하고, 반응 조건에 따라 수소화율을 조절할 수 있는 새로운 시스템을 개발하고...
이동수소화반응
액상유기수소운반체
촉매수소화
고무 업사이클링
복합소재
2
2024년 3월-2024년 6월
|50,000,000
통합적 이산화탄소 포집 및 전환 활용을 위한 혁신적 원천 소재 및 촉매 개발
탄소 중립 연구의 세계적 선도 기관인 Loker Hydrocarbon Research Institute와의 글로벌 공동연구를 통해 지속가능한 사회 구현을 위한 혁신적 원천적 소재 및 촉매 시스템을 개발하여, 기후 변화 및 에너지 저장 문제 해결의 지속가능한 미래 사회 구현을 위한 도전적 난제를 해결하고자 한다.
탄소중립
이산화탄소
메탄올
촉매
이차전지
3
2023년 8월-2028년 2월
|189,605,000
플라스틱의 화학적 재활용을 위한 촉매적, 합성적 방법 개발
▣ 플라스틱의 화학적 재활용을 위한 촉매적, 합성적 방법 개발- 범용성 폴리올레핀의 업사이클링을 위한 C-H 작용기 도입 방법 개발: 범용성 플라스틱 분해 및 재활용의 난제를 기초 화학적 관점에서 접근하여, 탄화수소로 이루어진 고분자에 작용기를 분자 수준에서 제어된 실용적, 선택적 방법으로 도입하여, 플라스틱을 고부가가치 화합물로 업사이클링할 수 있는 혁신...
C-H 기능화
C-C 결합 분해
이중결합복분해
화학적 재활용성 고분자
균질계 촉매
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2025다양한 구조의 질소 작용기 함유 신규 고분자들의 합성 및 응용1020250067448
공개2024이중결합 함유 고분자로부터 시클로알켄의 제조방법 및 이를 이용한 폐고무의 재활용 방법1020240069835
등록2023사이클로헥센 유도체의 개환 복분해 중합반응을 통한 화학적 리사이클링이 가능한 폴리비닐알코올 공중합체의 제조방법1020230046019
전체 특허

다양한 구조의 질소 작용기 함유 신규 고분자들의 합성 및 응용

상태
공개
출원연도
2025
출원번호
1020250067448

이중결합 함유 고분자로부터 시클로알켄의 제조방법 및 이를 이용한 폐고무의 재활용 방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240069835

사이클로헥센 유도체의 개환 복분해 중합반응을 통한 화학적 리사이클링이 가능한 폴리비닐알코올 공중합체의 제조방법

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230046019