1. Development of highly reactive and selective transition metal catalyst is the one of the main discipline in modern organic chemistry. In general, the formation of mono-ligated Pd(0)-L species is believed to be important for active catalyst, and this coordinatively unsaturated catalyst enables the cross-coupling of inactivated molecules in mild condition. These kinds of reactive catalysts, however, are commonly air- and moisture-sensitive and high-cost privileged ligand was required. Herein, our group envisioned the highly-ordered mesoporous polymer-supported simple phosphine generating mono-ligated Pd(0)-L species and achieved the Suzuki cross-coupling of aryl chlorides at room temperature. In addition, we also prepared rigid macroporous polymer-supported phosphine, and then demonstrated the successful Suzuki cross-coupling of both aryl chlorides and sterically hindered aryl bromides at room temperature. We expect this catalytic system involving polymer-supported phosphine could provide not only novel reactivity and but also potential for various organometallic reactions.
2. Constructing complex structure of polycyclic compound is important topic in organic synthesis. Among them, [3+2] Cycloaddition is widely used in organic chemistry to increase the structural complexity efficiently. Recently, 1-sulfony-1,2,3-triazole got attention as the readily available precursor of α-iminocarbenoid, having strong electrophilicity that can proceed many useful transformations, in the presence of the rhodium catalyst. Our group realized that the carbonyl ylide could generated from adjacent carbonyl group with $\alpha$-iminocarbenoid, and proceeded stereoselective [3+2] cycloaddition with intramolecular olefin. We also varied the ring-size of carbonyl ylide and the length of olefin chain, and then provided various type of oxygen-bridged polycyclic compounds which are observed as core structures in various natural products.
1. 높은 반응성과 선택성을 갖는 전이금속 촉매를 개발하는 것은 현대 유기화학에서 중요한 연구 분야다. 일반적으로 높은 촉매활성을 위해서는 단일 배위된 팔라듐(0)을 형성하는 것이 중요하다고 여겨지며, 이 배위적으로 불포화된 촉매는 저반응성 분자의 짝지움 반응을 온화한 조건에서 가능하게 한다. 하지만 이러한 활성 촉매들은 공기나 수분에 민감하거나 고비용의 특별한 리간드가 필요한 단점을 가진다. 우리는 규칙적인 구조의 메조포러스 고분자에 지지된 포스핀으로 단일 배위된 팔라듐(0)를 만들었고, 이를 이용해 아릴 클로라이드의 스즈키 짝지움 반응을 실온에서 이뤄냈다. 또한 우리는 견고한 메크로포러스 고분자에 지지된 포스핀으로 아릴 클로라이드뿐만 아니라 입체장애를 가지는 아릴 브로마이드의 스즈키 짝지움 반응을 실온에서 성공적으로 진행하였다. 우리는 고분자에 지지된 포스핀을 포함하고 있는 촉매 체계가 독특한 반응성뿐만 아니라 다양한 유기금속 반응에 잠재성을 가지고 있다고 기대한다.
2. 복잡한 구조의 다중 고리 화합물을 만드는 것은 유기 합성에 있어 중요한 화제다. 그 중에서 [3+2] 고리 첨가 반응은 구조적으로 복잡한 화합물을 합성하는 효율적인 방법으로써 응용되고 있다. 최근 들어, 1-설포닐-1,2,3-트라이아졸은 로듐 촉매 하에서 강한 친전자성을 가진 $\alpha$-이미노카벤류를 쉽게 얻을 수 있는 전구체로서 주목 받고 있다. 우리는 $\alpha$-이미노카벤류가 인접한 카보닐기와 반응하여 카보닐 일라이드를 형성할 수 있었고, 이것으로 분자내 이중 결합 사슬과 입체 선택적인 [3+2] 고리 첨가 반응을 진행하였다. 카보닐 일라이드의 고리 크기와 이중 결합 사슬가지의 길이를 조절하여 다양한 천연물의 중심 구조로 관찰되는 산소-다리 다중고리 화합물들을 만들 수 있었다.
