티오크로메노피롤레디온 유도체는 아직 의약품의 주요 구조로 인식되지는 않지만 많은 약물에서 자주 발견되는 성분인 황을 함유하고 있어 의약 응용 분야에서의 잠재력을 나타냅니다. 최근 연구자들은 광촉매로서 이산화티타늄을 사용하여 4-치환된 티오아니솔과 N-치환 말레이미드에 청색광을 조사하면 이중 탄소-탄소 결합 형성 반응이 일어난다는 사실을 입증했습니다. 이 연구는 티오크로메노피롤레디온 유도체 합성을 위한 친환경 촉매로서 이산화티타늄을 제시하고 유기 합성을 위한 혁신적인 방법을 발전시킵니다.
헤테로고리 화합물은 적어도 2개 이상의 원소를 포함하는 고리 구조를 갖는 유기 분자이다. 대부분의 경우 이러한 고리는 탄소 원자와 질소, 산소 또는 황과 같은 하나 이상의 다른 원소로 구성됩니다. 다양한 용도와 우수한 생리활성으로 인해 화학 및 제약산업의 원료로 각광받고 있습니다. 이러한 화합물을 합성하는 방법에는 여러 가지가 있지만 대부분은 고온 및 고압 조건을 사용하거나 귀금속 촉매를 사용하므로 헤테로고리 유기 화합물을 생산하는 데 경제적, 환경적 비용이 추가됩니다.
그러나 이제 일본과 방글라데시의 연구진이 이러한 문제를 극복하기 위한 간단하면서도 효과적인 방법을 제안했습니다. 그들의 연구는 최근 2023년 11월 15일 고급 합성 및 촉매 저널에 게재되었습니다. 제안된 전략을 사용하여 팀은 광촉매 이산화티타늄(TiO2)과 가시광선이 있는 상태에서 20가지 황 함유 헤테로고리 화합물의 합성을 시연했습니다. 이번 연구는 도시샤대학교 이공학 대학원 응용화학과 히토미 유타카 교수가 주도했고, 박사학위가 공동 집필했다. 도시샤 대학의 Pijush Kanti Roy 박사, 도쿄 시립 대학의 오쿠나카 사유리 부교수, TOTO Ltd. 연구소의 도쿠도메 히로마사 박사.
유기 반응을 유도하는 광촉매로서 TiO2는 한동안 합성 화학자들의 관심을 끌었습니다. 그러나 이러한 많은 공정에서는 반응을 유발하기 위해 자외선이 필요합니다. 그러나 이번 연구에서 연구팀은 혐기성 조건에서 티오아니솔 유도체와 같은 황 함유 유기 화합물이 청색광을 받으면 말레이미드 유도체와 반응하여 이중 탄소-탄소 결합을 형성하여 새로운 헤테로고리 유기 화합물을 생성한다는 사실을 발견했습니다. "우리는 자외선이 산화성이 높은 정공을 생성하는 반면, 우리의 접근 방식은 가시광선을 사용하여 기질 분자의 선택적 단일 전자 산화를 허용한다는 것을 관찰했습니다. 따라서 이 접근 방식은 다양한 유기 화학 반응에 사용될 수 있습니다"라고 Hitomi 교수는 설명합니다.
