[화학] 2010년 – 유기 합성에서 팔라듐 촉매 작용 교차 결합(네기시 에이이치, 리처드 헤크, 스즈키 아키라)

2010_EiichiNegishi_Chemistry

  • 1935 ~
    네기시 에이이치

    Negishi Ei-ichi

    일본의 화학자. 1963년 미국 펜실베이니아대학교에서 유학하며 박사학위를 받았다. 1966년 퍼듀대학교에서 박사연구원으로 일하였고, 1968년 같은 대학 조교수가 되었다. 1972년 시러큐스대학교의 조교수로 자리를 옮겼고 1979년 같은 대학 교수가 되었으며, 1979년 퍼튜대학교로 다시 자리를 옮겨 교수로 재직하였다.
    팔라듐을 촉매로 이용하여 유기화합물을 쉽게 합성할 수 있는 네기시 반응을 발견한 공로로 2010년 노벨 화학상을 수상하였다.

  • 2010_RichardFHeck_Chemistry
    1931 ~
    리처드 헤크

    Richard Fred Heck

    미국의 화학자. 1952년 UCLA를 졸업하였고, 1954년 같은 대학에서 박사 학위를 받았다. 1957년 델라웨어주(州) 윌밍턴에 있는 화학제품 제조업체인 헤라클레스사(社)에 입사하였다. 그곳에서의 뛰어난 연구성과로 인하여 1971년 델라웨어대학교 화학과·생화학과 교수로 임용되었고, 1989년 교단에서 물러났다.
    팔라듐을 촉매로 하여 유기화합물을 간편하고 효율적으로 만들 수 있는 헤크 반응을 개발한 공로로 2010년 노벨 화학상을 수상하였다.

  • 2010_AkiraSuzuki_Chemistry
    1930 ~
    스즈키 아키라

    Suzuki Akira

    일본의 화학자. 홋카이도대학에서 학사·박사 학위를 받았으며, 같은 대학에서 조교수가 되었다. 1963년부터 1965년까지 미국 퍼듀대학에서 박사연구원으로 일하였고, 그 후 1994년까지 홋카이도대학 교수로 재임하였다. 1994~1995년 오카야마 이과대학, 1995~2002년 구라시키 예술과학대에서 일하였다.
    팔라듐을 촉매로 이용하여 유기화합물을 간편하게 만들 수 있는 스즈키 반응을 개발한 공로로 2010년 노벨 화학상을 수상하였다.

 

수상 업적

The Nobel Prize in Chemistry 2010 was awarded jointly to Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi and Akira Suzuki “for palladium-catalyzed cross couplings in organic synthesis”.

2010년 노벨 화학상은 “유기 합성에서 팔라듐 촉매 작용 교차 결합”으로 리처드 헤크, 네기시 에이이치, 스즈키 아키라에게 공동 수여되었습니다.

 

수상 추천문

전하, 그리고 신사 숙녀 여려분

2010년 노벨 화학상은 새로운 탄소 결합 방법을 정립한 공로에 대해 수여하기로 결정했습니다. 수상자들은 금속 팔라듐을 활용해 2개의 탄소를 또 다른 탄소에 정확하고도 안정적인 방식으로 결합하는 데 성공했고, 이로써 화학자들에게 유기분자를 생성할 수 있는 효과적인 방법을 제공하게 되었습니다.
유기 분자들은 화학 원소인 탄소를 포함하는데, 탄소 원자들이 서로 결합해 긴 사슬과 고리를 형성합니다. 탄소-탄소 결합은 지구상의 모든 생명체들에게 필수적인 요소로, 단백질, 당질 및 지방에서 발견됩니다. 동물과 식물은 주로 탄소 원자가 서로 결합된 유기 분자로 구성돼 있으며 여기 이 자리에 모인 우리 역시 주로 탄소-탄소 결합으로 구성된 신체를 가지고 있습니다. 살아있는 생물체의 경우 자연 그 자체의 법칙에 따라 다양한 효소계의 작용으로 탄소 원자 간의 결합이 이루어집니다.
의약품, 플라스틱, 그 외 다양한 물질로 사용될 수 있는 새로운 유기 분자를 인공적으로 생성하기 위해서는 실험실에서 탄소-탄소 연결을 합성할 수 있는 효과적인 기법이 필요합니다.
역사적으로는 독일의 화학자 콜베가 1845년 최초로 탄소-탄소 연결을 합성해냈고 그 이후 수많은 탄소 원자 합성법이 개발되어 이들 중 일부가 노벨 화학상을 수상한 바 있습니다. 올해의 노벨 화학상은 15번째로 이뤄 낸 탄소 합성 분야의 쾌거라 할 수 있겠습니다.
1968 – 1972년에 이루어진 리처드 헤크의 선구적 업적은 팔라듐을 촉매로 한 탄소-탄소 결합의 초석을 다졌습니다. 그는 화학 반응을 일으키지 않는 두 분자를 팔라듐을 활용해 또 다른 분자에 결합했습니다. 이들 중 하나는 핸들이 있는 분자, 즉 브로모벤젠이고 나머지는 두 개가 연결된 결합으로서 올레핀이라고 불립니다. 1977년 네기시 에이이치는 헤크의 화학 반응을 일으키지 않는 분자들 중 하나를 팔라듐을 활용해 아연과 결합된 탄소에 연결하는 안정적인 방법을 발표했습니다. 2년 후인 1979년에는 스즈키 아키라가 브로모벤젠 같이 화학 반응을 일으키지 않는 분자를 붕소와 결합된 탄소에 연결시키는 팔라듐 촉매 방법이 매우 안전한 조건에서 이루어 질 수 있다는 사실을 알아 냈습니다.
탄소는 매우 안정적이어서 탄소 원자는 또 다른 탄소 원자와 쉽게 반응하지 않습니다. 따라서 이전에 화학자들이 탄소 원자를 결합하기 위해 사용했던 방법은 탄소를 화학적으로 반응하기 쉽게 만들기 위한 다양한 기법에 바탕을 두고 있었습니다. 이러한 방법은 단순한 분자를 생성할 때는 효과가 있었지만 보다 복잡한 분자를 합성할 때는 시험관 안에 원치 않는 많은 부산물들이 생성되는 결과를 가져왔습니다. 팔라듐 촉매 작용 교차 결합은 이 문제를 말끔히 해결했고 화학자들에게 보다 정확하고 효율적인 툴을 제공하게 된 것입니다. 헤크, 네기시, 스즈키의 반응에서 탄소 원자들은 팔라듐 원자상에서 만납니다. 탄소 원자들이 팔라듐 원자 상에서 만날 때 똑 같은 정도로 탄소 원자를 활성화시킬 필요가 없습니다. 이 방법은 부산물을 거의 수반하지 않는 보다 효과적인 반응으로 이끕니다.
팔라듐 촉매 작용 교차 결합은 의약품, 농약 그리고 전자 산업에 사용되는 유기 화합물의 대규모 제조에 사용되고 있습니다.
헤크 교수님, 니기시 교수님, 스즈키 교수님.
교수님들은 유기체 합성에서의 팔라듐 촉매 작용 교차 결합 방법을 개발하셨고 이전에 성공하지 못했던 복합체 합성의 효과적이고 유용한 방법을 제공한 공로로 노벨 화학상의 영예를 안게 되었습니다. 스웨덴 왕립과학원을 대표하여 깊은 존경과 열렬한 찬사를 보냅니다. 이제 전하께 나아가 노벨상을 수상하시겠습니다.

스웨덴 왕립과학원, 노벨 화학위원회 얀 얼링 백발