The importance of introducing functional groups and heteroatoms site-selectively to pyridine derivatives has increased from the past to the present. This thesis describes various radical-mediated reactions using the special properties of pyridinium salts. Pyridinium salts have been used as different roles in the development of five regioselective reactions, respectively. Chapter 1 introduces the selective phosphonation reaction of quinolinones and coumarins using the pyridinium salts as sources of hydrogen atom transfer (HAT) reagents. In chapter 2, the pyridinium salts are used as heterocyclic sources and HAT reagent sources for site-selective phosphonations and carbamoylations. Also the origin of useful regioselectivity is revealed by combining experimental and computational studies. Chapter 3 presents a method for heteroarylation of unactivated remote C–H bonds using the pyridinium salts. In chapter 4, catalyst- and additive-free alkylation, acylation, and carbamoylation by photo-induced charge transfer strategies with the pyridinium salts as electron acceptors and 1,4-DHPs as electron donors. Finally, chapter 5 introduces methods for synthesizing various aryl-alkyl ketones using pyridinium salts as efficient oxidants for deprotonated Breslow intermediates.
피리딘 유도체들에 위치선택적으로 작용기와 헤테로 원자를 도입하는 반응은 중요성이 과거부터 지금까지 계속해서 증가하고 있다. 본 학위논문은 피리디늄 염의 특별한 성질을 이용한 다양한 라디칼 반응에 관한 연구를 기술하였다. 다섯 개의 위치선택적 반응 개발에 있어서 피리디늄 염을 서로 다른 역할로 사용하였다. 1장에서는 피리디늄 염을 수소 원자 이동의 원천으로 사용하여 퀴놀리논과 큐마린에 선택적인 포스포네이션 반응을 소개한다. 2장에서는 수소 원자 이동과 헤테로고리 원천으로써 피리디늄 염을 사용하여 위치 선택적인 포스포릴 라디칼과 카바모일 라디칼 도입, 그리고 실험과 밀도함수 계산을 결합하여 선택성이 나타나는 이유를 설명한다. 3장에서는 피리디늄 염을 사용하여 원거리 위치의 비활성화 탄소에 선택적으로 헤테로 고리를 도입하는 방법을 제시한다. 4장에서는 전자 주고 받개 복합체에서 피리디늄 염을 전자받개로 사용하여 촉매가 없는 환경에서 알킬, 아실, 카바모일 라디칼을 선택적으로 도입하는 합성법에 관해서 설명한다. 마지막으로 5장에서는 피리디늄 염을 브레슬로 중간체의 효과적인 산화제로 사용하여 다양한 아릴-알킬 키톤을 합성하는 방법을 소개한다.
