항암치료용 신물질 개발...새로운 붕소 뭉치화합물 합성 성공

이필호 강원대 화학과 교수 연구팀

이리듐으로 카보레인 등 반응시켜

5각 고리 등 선택적 도입 성공해

붕소 뭉치화합물의 한 종류인 ‘카보레인’을 새로운 형태의 물질로 합성하는 과정. 이리듐 촉매로 카보레인 산과 프로파질 알코올을 반응시키자 물과 이산화탄소가 제거됐다. 아울러 붕소 4번 위치에 5각 고리와 공액계 파이 전자계가 선택적으로 도입됐다. /자료제공=한국연구재단

항암치료 등에 쓰일 수 있는 붕소 기반의 신물질이 국내 연구로 개발됐다.

한국연구재단은 이필호 강원대 화학과 교수 연구팀이 새로운 ‘붕소 뭉치화합물’ 합성법을 개발했다고 10일 밝혔다. 붕소 뭉치화합물이란 붕소 원소 등이 마치 포도송이와 흡사한 형태 결합한 물질이다. 20면체 구조를 가진 ‘카보레인’은 대표적인 붕소 뭉치화합물로 꼽히는 데 이 교수팀은 카보레인 뭉치화합물 4번 위치에 선택적으로 5각 고리와 공액계 파이 전자계를 도입하는 방법을 개발했다.

이를 위해 이 교수팀은 이리듐 촉매를 사용해 카보레인 산과 프로파질 알코올을 반응시켰다. 그 결과 전자나 용매효과로 물, 이산화탄소가 제거되면서 붕소 4번 위치의 5각 고리와 공액계 파이 전자계가 선택적으로 도입됐다. 이 교수팀은 이 같은 방식으로 연속방응시켜 새로운 붕소 뭉치화합물을 만드는데 성공했다.

이필호 강원대 교수/사진제공=한국연구재단

이번 연구에 대해 연구재단은 “지금까지 합성이 불가능했던 카보레인 골격에 5각 고리와 공액계 파이 전자계를 선택적으로 도입이 가능해져 향후 의약 및 재료화학과 리간드, 초분자 합성과 붕소 중성자 포획치료에 응용될 수 있을 것으로 기대된다”고 평가했다. 붕소 중성자 포획치료란 암 치료법의 일종이다. 붕소 동위원소를 중성자와 반응시킬 때 발생하는 에너지를 암세포만 골라 파괴하는 방법이다.

이번 연구성과는 지난 3일 화학분야 국제학술지인 ‘미국화학회지(Journal of the American Chemical Society)’에 실렸다. 연구는 과학기술정보통신부와 연구재단 리더연구지원사업의 지원을 받아 이뤄졌다. /민병권기자 [e-mail]