Since Merrifield’s pioneering work in the area of polypeptide synthesis delineated many of the benefits of polymer supported strategies such as easy workup and easy isolation of product, polymer-supported synthesis is a major tool for the development of new synthetic strategies in organic chemistry. Moreover, as the importance of the environment has been increased, green chemistry becomes one of the major research areas in organic chemistry. To preserve the environment, many strategies have been developed. One example is to use polymer support. When a reactive species or toxic reagents are attached to a polymer support, side product or pollutant formation may often be minimized. Our research was to develop more advanced heterogeneous polymer supported system. Recently, Ryu reported CMK materials which are uniform mesoporous materials made by nanocasting method. We first tested Mannich reaction and cyanation using CMK supported catalyst. After the efficiency of these kinds of materials in heterogeneous reaction was confirmed, we planed to use mesoporous polymer support prepared by nanocasting method. Enantioseletive reduction, CBS reduction was chosen as a model organic reaction. We found the higher efficiency when using mesoporous polymer supported chiral sulfonamide catalyst. To extent our scope, masking agents was introduced for site -isolated catalyst on the support. Not only some reasonable data but also unexpected data were obtained. Chiral sulfonamide and salt-formed oxazaborolidien on the support were confirmed by elementary analysis and XRF data. From the results we found that the higher enantioselectivity in the salt-formed oxazaborolidien than that in the oxazaborolidien. We made a polymer with (S)-diphenylprolinol. After polymerization, enantioselective reduction and diethylzinc addition was tested. Asymmetric diethylzinc addition was tested to find out the tangible mechanism. However, detailed investigation is required because of other factors affecting the results. Even though we have a few evidences to show how reactions occur heterogeneously and what benefits to use mesoporous polymer support are, we found some clues to keep to research on mesoporous polymer.
우리가 합성한 메조포어 물질에 담지된 촉매는 많은 연구의 가능성을 보여주었다. 먼저 메조포어를 가지는 물질인 CMK를 이용한 연구에서는 기존에 알려진 것보다 좋은 활성을 보여주었다. 이는 메조포어를 가지는 몰질에 대한 연구의 확장하게 되는 계기가 되었다. 빈번하게 지지체로 사용되는 폴리머를 CMK와 같은 구조를 가지게 만들어서 유기반응에 이용하였다. 유기반응은 입체선택환원반응, 즉 CBS 환원반응이 선택되었다. 이 반응은 키톤을 Oxazaborolidine 촉매를 사용하여 입체선택적인 2차 알코올로 합성하는 것으로, 이 알코올은 의약업체에서 주요 중간물질로써 많이 사용된다. 먼저 기존의 Gang Zhao의 방법에 따라서 chiral sulfonamide 촉매를 실험한 결과 더 좋은 효율성을 보여주었다. 즉 적은양의 촉매하에서 좋은 입체선택성을 보여주었다. 더 나아가 우리는 차폐제를 도입하여서 촉매가 지지체위에서 각각 분리된 촉매를 합성하였다. 이를 촉매로 사용하여 실험한 결과 우리는 예상하지 못한 결과를 얻었다. 결국 우리가 사용했던 촉매는 chiral sulfonamide 촉매와 salt형태의 oxazaborolidine, 두 가지 형태를 가지는 것을 원소분석자료와 XRF 자료를 가지고 확인할 수 있었다. 여기서 우리는 salt 형태의 oxazaborolidine을 촉매로 사용한 반응의 입체선택성이 oxazaborolidine 를 사용한 반응의 결과보다 높다는 것을 발견할 수 있었다. 우리는 전략을 바꾸어서 촉매의 작용기가 도입된 monomer를 합성하여서 폴리머 촉매를 만들었다. 우리는 이를 이용하여서 입체선택환원반응과 비대칭diethylzinc 첨가반응을 하였다. 우선 입체선택환원반응의 결과에서 우리는 폴리머 촉매가 좋은 활성을 보인다는 것을 보고 메조포어 폴리머가 촉매를 독립적으로 밖으로 나오게 드러내는 것이라고 생각하였다. 그리고 이를 이용하면 반응 메커니즘을 확인할 수 있을 것이라는 기대하에 비대칭diethylzinc 첨가반응을 하였으나 결과에 미치는 다른 요인들이 있는 것으로 여겨지어서 더 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 생각되어진다. 그러나 우리는 폴리머 촉매에서 이런 것들에 대한 가능성을 확인함으로써 더 많은 연구의 필요성을 느꼈다.
