안녕하세요, 광반응 솔루션 전문 기업인 (주)플로켐 입니다. (주)플로켐은 매주 마지막주 화요일, 고객 여러분들께 도움이 될 수 있는 기술 정보를 번역, 정리하여 뉴스레터로 보내드리고 있습니다. 이번달 주제는 광반응 관련 내용으로, 병렬식 광반응기 Illumin8으로 실제 진행된 연구 사례들을 모아 소개해드립니다.
최근 가장 많은 관심을 받고 있는 화학 분야가 광화학이라고 해도 과언이 아닐 것입니다. 단순 화학 반응 뿐만 아니라 제약, 재료 과학, 바이오 등 다양한 분야에서 광화학은 그 활용 범위를 넓혀가고 있습니다.
광화학의 개념은 19세기부터 확립되었지만 20세기에도 계속해서 연구가 이어졌고, 지난 10년간 광화학을 매개로 한 화학적 반응 활용에 있어서 상당한 진전이 있었습니다. 특히, 광산화환원 촉매는 유기합성화학 분야에서 강력한 도구로 부상했습니다. 구리, 텅스텐 등 다양한 금속에서 파생된 광촉매와 UV, 가시광선, NIR까지 다양한 빛의 파장을 활용할 수 있게 되었습니다. 광산화환원 촉매 사용시 아래와 같은 이점이 있습니다.
후기 단계에서의 Functionalisation을 가능하게 하는 Mild reaction conditions을 구현합니다. 이를 통해 신속한 Structure derivatisation과 라이브러리 생성이 가능합니다.
일반적인 열 매개 반응을 통해 잘 찾을 수 없는 Novel disconnections을 구현할 수 있습니다.
촉매 특성을 광산화환원촉매의 배열을 기반으로 조정할 수 있습니다.
반응성이 높은 중간체나 완전히 새로운 형식의 반응 모델을 in situ로 적용할 수 있습니다.
빛의 파장을 조절하여 정밀한 반응을 이끌어낼 수 있습니다.
광화학의 이점이 많지만, 광화학을 진행중인 연구에 도입하기 위해서는 고려해야할 사항이 있습니다. 광화학 반응기 도입에 관해 아래 내용과 같이 우려가 있는 것도 사실입니다.
도입시 비용
안전에 대한 민감성
온도 제어의 정확도
파장의 선택 범위
재현성
아래 소개해드릴 광반응 사례의 경우, 영국 Asynt사에서 제공하는 Illumin 8 이라는 소형 광반응 시스템을 통해 진행되었습니다. Illumin 8 의 경우, 최소한의 비용으로 핫플레이트에 장착하여 정밀한 제어와 높은 재현성을 보장하는 병렬식 광반응 시스템입니다.
해당 시스템을 통해 영국의 Sygnature Discovery사와 LCC(Liverpool ChiroChem)사에서는 다양한 연구를 진행한 바 있습니다. 아래는 각 연구의 사례와 그 결과입니다.
CASE #1. 이리듐 매개 광산화환원 촉매를 활용한 [2+2] 반응
해당 반응은 영국 SYGNATURE DISCOVERY에서 진행된 연구로, 제약 연구 및 화학 분야에서 쉽게 볼 수 있는 Pyrrolidine motif에 관한 연구입니다. 광반응기 Illumin8을 사용하여 다양한 [2+2] cycloadditions 반응을 진행하였습니다.
Scheme 1: Iridium-mediated [2+2] cycloaddition to form a bridged pyrrolidine
CASE #2. C(sp2)–C(sp3) cross-couplings (without palladium)
해당 반응은 영국 SYGNATURE DISCOVERY에서 진행된 연구로, 기존의 Suzuki Coupling에서 발생하는 원치 않는 부반응과 느린 반응 속도를 개선할 수 있는 방법을 제안합니다.
Scheme 2: Iridium-mediated C(sp2)–C(sp3) coupling reactions to form aryl-substituted piperidines.
CASE #3. Photoredox-mediated hydrogen atom transfer (HAT)
해당 반응은 영국 LCC에서 진행된 연구로, 광산화환원반응을 통한 수소 원자 전달(HAT) 관련 실험입니다. LCC사에서는 MacMillan이 처음으로 제안한 절차(자세히 보기)를 활용하여 다양한 α-substituted N-heterocycles를 빠르게 합성했습니다. 최대 8까지 샘플을 동시에 반응할 수 있는 Illumin8 시스템이 사용되었으며, 빠른 반응 최적화, 다양한 합성, 신속하고 편리한 파장 전환을 기반으로 신속하게 연구 진행이 가능했습니다.
Scheme 3: Iridium-mediated α-functionalisation of N-heterocycles.
"광반응기 Illumn8을 사용하면 민감한 반응에서 빠르게 스크리닝을 진행하고 일관된 결과를 얻을 수 있습니다. 이 장비로 광범위한 Block을 생산하고 기존의 연구 루트를 개선할 수 있었습니다."
- Ross Goodyear, Liverpool ChiroChem 부팀장
CASE #4. The Illumin8 for radical couplings and alkene isomerisation
해당 반응은 영국 LCC에서 진행된 연구로, 정확한 온도제어가 필요한 실험이었습니다. Radical-mediated decarboxylative coupling, Decarboxylative radical addition, Alkene isomerisation 등 다양한 반응에서 Illumin8 광반응기가 활용되었습니다.
Scheme 4: Use of the Illumin8 Parallel Photoreactor to undertake radical-mediated decarboxylative coupling, decarboxylative radical addition and alkene isomerisation.
CASE #5. Significant control over polymerisation side-reactions
해당 반응은 영국 LCC에서 진행된 연구로, Illumin8이 Acrylamide monomer에서 어떻게 Polyacrylamide을 만들어내는지 보여줍니다. 해당 연구에서 파장은 LED 365nm이 사용되었으며, 3.5시간 광원을 조사하면서 28℃를 유지해야 하는 조건에서 수행되었습니다.
Scheme 5: Use of the Illumin8 Parallel Photoreactor to polymerise acrylamide.
가장 간단하고 간편한 광반응의 시작, ASYNT Illumin 8
최고의 안전성을 보장하는 벤치탑 병렬 광화학 반응 시스템
Asynt에서 새롭게 선보이는 LightSyn Illumin8은 여덟개의 포지션을 갖춘 소형 Parallel 광화학반응기로, 컴팩트한 크기와 간단한 작동법으로 쉽게 반응을 진행하실 수 있습니다. 불필요한 장비 세팅 없이, 사용중이신 핫플레이트 위에 얹어서 사용할 수 있는 신개념 광화학 반응 시스템으로 가장 합리적인 반응 시스템을 제안합니다. 고출력 LED UV 출력을 기반으로, 내부에 병렬 반응 시스템을 구축하여 가장 간편하면서도 안전한 광화학 반응을 실현합니다.
가장 많이 활용되는 LED 모듈 : Royal Blue 450 nm LED, 365 nm LED
기타 활용 가능한 LED 모듈 : UVA LED 390-395 nm, Violet LED 405 nm, Blue LED 460-470 nm, Green LED 520-525 nm, Yellow LED 590-595 nm, Red LED 620-625 nm, Deep Red LED 650-660 nm
고객 요청에 따라 다른 파장 LED 모듈 제공 가능
각 반응 튜브당 10w LED COB 조사
8개 반응 포지션 (DrySyn OCTO 반응 시스템 적용), 각 1ml ~ 8ml
작동 중 각 반응 튜브에 샘플링 및 샘플 추가 가능
최대 가열 온도 80℃
합리적인 가격의 소모품 & 높은 안전성과 간편한 사용법
(주)플로켐은 광반응기 전문 기업인 영국 ASYNT의 대한민국 공식 대리점으로, 다양한 Application에 적용 가능한 광반응 시스템을 합리적인 가격으로 소개하고 있습니다. 다양한 파장과 옵션의 광반응기 관련하여 궁금하신 부분이 있으시면 언제든지 (주)플로켐으로 문의주세요. 고객 여러분의 Application에 최적화된 시스템을 추천해드립니다.
(주)플로켐 Newsletter│NOV 2024
ASYNT 광반응기를 활용한 최신 연구 사례 소개
안녕하세요, 광반응 솔루션 전문 기업인 (주)플로켐 입니다. (주)플로켐은 매주 마지막주 화요일, 고객 여러분들께 도움이 될 수 있는 기술 정보를 번역, 정리하여 뉴스레터로 보내드리고 있습니다. 이번달 주제는 광반응 관련 내용으로, 병렬식 광반응기 Illumin8으로 실제 진행된 연구 사례들을 모아 소개해드립니다.
* 본 뉴스레터는 영국 Asynt사의 칼럼을 번역, 요약, 정리하여 작성되었습니다.
원문보기 https://www.asynt.com/blog/photochemistry-illumin8-ing-the-way/
광화학, 반응에 대한 새로운 관점
최근 가장 많은 관심을 받고 있는 화학 분야가 광화학이라고 해도 과언이 아닐 것입니다. 단순 화학 반응 뿐만 아니라 제약, 재료 과학, 바이오 등 다양한 분야에서 광화학은 그 활용 범위를 넓혀가고 있습니다.
광화학의 개념은 19세기부터 확립되었지만 20세기에도 계속해서 연구가 이어졌고, 지난 10년간 광화학을 매개로 한 화학적 반응 활용에 있어서 상당한 진전이 있었습니다. 특히, 광산화환원 촉매는 유기합성화학 분야에서 강력한 도구로 부상했습니다. 구리, 텅스텐 등 다양한 금속에서 파생된 광촉매와 UV, 가시광선, NIR까지 다양한 빛의 파장을 활용할 수 있게 되었습니다. 광산화환원 촉매 사용시 아래와 같은 이점이 있습니다.
광화학의 이점이 많지만, 광화학을 진행중인 연구에 도입하기 위해서는 고려해야할 사항이 있습니다. 광화학 반응기 도입에 관해 아래 내용과 같이 우려가 있는 것도 사실입니다.
아래 소개해드릴 광반응 사례의 경우, 영국 Asynt사에서 제공하는 Illumin 8 이라는 소형 광반응 시스템을 통해 진행되었습니다. Illumin 8 의 경우, 최소한의 비용으로 핫플레이트에 장착하여 정밀한 제어와 높은 재현성을 보장하는 병렬식 광반응 시스템입니다.
해당 시스템을 통해 영국의 Sygnature Discovery사와 LCC(Liverpool ChiroChem)사에서는 다양한 연구를 진행한 바 있습니다. 아래는 각 연구의 사례와 그 결과입니다.
CASE #1. 이리듐 매개 광산화환원 촉매를 활용한 [2+2] 반응
해당 반응은 영국 SYGNATURE DISCOVERY에서 진행된 연구로, 제약 연구 및 화학 분야에서 쉽게 볼 수 있는 Pyrrolidine motif에 관한 연구입니다. 광반응기 Illumin8을 사용하여 다양한 [2+2] cycloadditions 반응을 진행하였습니다.
논문 자세히 보기
Scheme 1: Iridium-mediated [2+2] cycloaddition to form a bridged pyrrolidine
CASE #2. C(sp2)–C(sp3) cross-couplings (without palladium)
해당 반응은 영국 SYGNATURE DISCOVERY에서 진행된 연구로, 기존의 Suzuki Coupling에서 발생하는 원치 않는 부반응과 느린 반응 속도를 개선할 수 있는 방법을 제안합니다.
Scheme 2: Iridium-mediated C(sp2)–C(sp3) coupling reactions to form aryl-substituted piperidines.
CASE #3. Photoredox-mediated hydrogen atom transfer (HAT)
해당 반응은 영국 LCC에서 진행된 연구로, 광산화환원반응을 통한 수소 원자 전달(HAT) 관련 실험입니다. LCC사에서는 MacMillan이 처음으로 제안한 절차(자세히 보기)를 활용하여 다양한 α-substituted N-heterocycles를 빠르게 합성했습니다. 최대 8까지 샘플을 동시에 반응할 수 있는 Illumin8 시스템이 사용되었으며, 빠른 반응 최적화, 다양한 합성, 신속하고 편리한 파장 전환을 기반으로 신속하게 연구 진행이 가능했습니다.
Scheme 3: Iridium-mediated α-functionalisation of N-heterocycles.
"광반응기 Illumn8을 사용하면 민감한 반응에서 빠르게 스크리닝을 진행하고 일관된 결과를 얻을 수 있습니다. 이 장비로 광범위한 Block을 생산하고 기존의 연구 루트를 개선할 수 있었습니다."
- Ross Goodyear, Liverpool ChiroChem 부팀장
CASE #4. The Illumin8 for radical couplings and alkene isomerisation
해당 반응은 영국 LCC에서 진행된 연구로, 정확한 온도제어가 필요한 실험이었습니다. Radical-mediated decarboxylative coupling, Decarboxylative radical addition, Alkene isomerisation 등 다양한 반응에서 Illumin8 광반응기가 활용되었습니다.
Scheme 4: Use of the Illumin8 Parallel Photoreactor to undertake radical-mediated decarboxylative coupling, decarboxylative radical addition and alkene isomerisation.
CASE #5. Significant control over polymerisation side-reactions
해당 반응은 영국 LCC에서 진행된 연구로, Illumin8이 Acrylamide monomer에서 어떻게 Polyacrylamide을 만들어내는지 보여줍니다. 해당 연구에서 파장은 LED 365nm이 사용되었으며, 3.5시간 광원을 조사하면서 28℃를 유지해야 하는 조건에서 수행되었습니다.
Scheme 5: Use of the Illumin8 Parallel Photoreactor to polymerise acrylamide.
가장 간단하고 간편한 광반응의 시작, ASYNT Illumin 8
최고의 안전성을 보장하는 벤치탑 병렬 광화학 반응 시스템
Asynt에서 새롭게 선보이는 LightSyn Illumin8은 여덟개의 포지션을 갖춘 소형 Parallel 광화학반응기로, 컴팩트한 크기와 간단한 작동법으로 쉽게 반응을 진행하실 수 있습니다. 불필요한 장비 세팅 없이, 사용중이신 핫플레이트 위에 얹어서 사용할 수 있는 신개념 광화학 반응 시스템으로 가장 합리적인 반응 시스템을 제안합니다. 고출력 LED UV 출력을 기반으로, 내부에 병렬 반응 시스템을 구축하여 가장 간편하면서도 안전한 광화학 반응을 실현합니다.
(주)플로켐은 광반응기 전문 기업인 영국 ASYNT의 대한민국 공식 대리점으로, 다양한 Application에 적용 가능한 광반응 시스템을 합리적인 가격으로 소개하고 있습니다. 다양한 파장과 옵션의 광반응기 관련하여 궁금하신 부분이 있으시면 언제든지 (주)플로켐으로 문의주세요. 고객 여러분의 Application에 최적화된 시스템을 추천해드립니다.
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