김인수 교수 연구팀, 촉매 활용 그리냐르 합성기술 개발

우리 학교 약학대학(학장 정규혁 교수) 김인수 교수 연구팀이 새로운 그리냐르 합성법을 개발하는 데 성공했다. 김 교수 연구팀은 자체 개발한 루테늄(Ru) 및 로듐(Rh) 촉매시스템을 통해 전통적인 그리냐르 합성법의 문제점을 보완했다. 김 교수 연구팀의 연구결과는 응용화학분야 국제학술지 <Advanced Synthesis & Catalysis> 9월호 표지논문으로 게재됐다.
그리냐르 합성법은 그리냐르 시약의 반응성을 이용해 새로운 유기화합물을 생성하는 기술을 뜻한다. 1901년 프랑스 화학자 빅토르 그리냐르는 할로겐화알킬(RX)에 금속 마그네슘(Mg)을 반응시켜 RMgX형의 그리냐르 시약을 얻어냈다. 이는 강한 *활성으로 대부분의 유기화합물과 반응해 새로운 유기화합물을 생성해낼 수 있어 유기화학분야의 새 지평을 열었다는 평가를 받았다. 이러한 장점 덕분에 지난 100년간 그리냐르 시약을 이용한 합성법은 △고무 △섬유 △플라스틱으로 쓰이는 합성고분자를 비롯해 다양한 의약품을 제조하는 데 사용됐다. 그러나 그리냐르 시약은 폭발성이 높아 합성과정 시 공정관리에 어려움이 따를 뿐만 아니라 다량의 금속부산물이 발생해 대량생산엔 적합하지 않다는 지적이 있었다.
이를 해결하기 위해 김 교수 연구팀은 루테늄과 로듐 촉매시스템을 활용한 ‘촉매적 그리냐르 합성법’을 고안했다. 김 교수 연구팀은 폭발성이 높은 그리냐르 시약을 사용하는 대신 루테늄과 로듐 촉매시스템을 이용해 그리냐르 반응을 일으키는 기술을 개발해 안정성을 확보함과 동시에 금속부산물 발생량까지 최소화시키는 성과를 이뤄냈다. 그리냐르 반응을 이용한 유기화합물 대량생산에 청신호가 켜진 것이다. 이는 항암제 및 항당뇨 치료제 등의 의약품 합성공정을 획기적으로 개선할 수 있는 연구결과다. 이미 김 교수 연구팀의 연구결과는 저비용, 고효율, 친환경 합성 제약기술이란 평가를 받고 있다.
이에 대해 김 교수는 “본 연구는 국내뿐만 아니라 해외 의약품 제조과정의 효율성도 증대시킬 수 있으며, 기존 제조방법에 비해 폭발에 의한 안전문제를 예방하고, 금속부산물을 비롯한 환경부산물 배출을 최소화하는 합성공정”이라고 설명했다.