안녕하세요, 라브입니다.
최근 노벨상의 각 분야 수상자가 발표되면서 화제가 되고 있습니다.
그 중 노벨 화학상 분야 수상자 중 한 분은 역대 다섯 번째로 노벨상을 두 번 받는 영광을 누리셨는데요.
2022 노벨 화학상 수상자 및 그들의 수상 분야에 대해 알아보도록 하겠습니다.
| 2022 노벨 화학상 수상자
2022년 노벨 화학상 수상자는 위와 같습니다. 캐럴린 R. 버토찌, 모르텐 멜달, K. 배리 샤플리스 교수 이렇게 세 분입니다.
멜달 교수와 샤플리스 교수는 클릭 화학의 개념을 정립하고 클릭 화학의 정수라 불리는 '구리 촉매 아자이드-알킨 고리 첨가 반응 (copper catalyzed azide-alkyne cycloaddition)'을 개발하였으며,
버토찌 교수는 클릭 화학을 이용한 생체직교반응(bioorthogonal reaction)을 개발하였습니다.
특히, 샤플리스 교수의 경우 2001년 특수한 구조의 화합물을 합성할 수 있는 광학활성 촉매 및 반응법을 개발하여 윌리엄 S. 놀즈, 노요리 료지 교수와 함께 화학상을 공동 수상한 후로 두 번째 노벨 화학상을 수상하였습니다.
이로써 역대 다섯 번째로 노벨상을 두 번 수상하는 영광을 누리게 되었습니다.
| 클릭 화학(Click chemistry)이란?
클릭 화학이란 말 그대로 '클릭'하는 짧은 시간 내에 반응이 일어나는 것을 비유적으로 표현한 합성법으로,
부산물 생성 없이 원하는 화합물을 빠르고 정확하게 합성할 수 있는 합성법입니다.
예를 들어, 기존의 Huisgen's 1,3-dipolar cycloaddition은 1,5-isomer, 1,4-isomer 두 가지가 생성이 되어 원하는 화합물 만을 얻기 힘듭니다.
반면, 이번에 노벨 화학상을 받을 수 있던 구리 촉매 아자이드-알킨 고리 첨가 반응(CuAAC)의 경우, product로써 1,4-isomer만이 생성됩니다.
이러한 편리함과 유용성 덕에 CuAAC는 신약 개발을 포함한 다양한 화합물의 합성 과정에 이용됩니다.
하지만 클릭 화학에 사용되는 구리 촉매는 독성의 문제가 있어, 생체직교반응에 적용하기 어렵다는 단점이 있습니다.
생체직교반응이란 살아 있는 생물체 내에서 체내 화학 반응을 방해하지 않고 일어날 수 있는 화학 반응을 일컫습니다.
버토찌 교수는 구리 촉매의 독성 문제를 극복하기 위해 strain-promoted click reaction을 개발했습니다.
강한 strain이 있는 알킨을 이용하여 촉매 대신 반응을 촉진할 수 있도록 한 것입니다.
체내에서 생체직교반응이 가능해지면서 체내 세포와 생화학적 과정의 추적이 용이해졌고, 이 반응은 각종 암 치료제의 개발 과정에 유용하게 사용되고 있습니다.
2021년 노벨 화학상은 '비대칭 유기촉매 개발'에 대한 공로로 베냐민 리스트와 데이비드 맥밀런 교수가 수상하였습니다.
2년 연속으로 유기 합성 분야에 노벨 화학상이 주어진 셈입니다.
2023년에는 어떤 연구 분야에 노벨 화학상이 주어질지 귀추가 주목됩니다.
감사합니다.
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