환원적 아민화 (Reductive amination)
쉽게 풀면
알데하이드나 케톤에 1차·2차 아민을 넣으면 먼저 물이 빠지면서 이민 또는 이미늄 이온이 생깁니다. 여기에 온화한 환원제를 함께 두면 만들어지자마자 환원되어 새로운 아민이 됩니다. 알킬 할로젠화물로 아민을 알킬화할 때 흔히 생기는 과다 알킬화 문제를 피할 수 있는 것이 큰 장점입니다. 한 용기에서 연달아 진행하는 방식이 표준이라 실험 조작도 간단합니다.
왜 중요한가
의약품 분자의 상당수가 아민을 포함하기 때문에, 이 반응은 신약 합성에서 가장 빈번하게 사용되는 결합 방법 중 하나로 꼽힙니다. 아미노산과 신경전달물질 유사체처럼 생체 관련 분자를 만들 때도 표준 경로로 쓰입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
온화한 선택적 환원제를 쓰는 전형적인 한 용기 조건을 기술합니다.
pH 조절이 선택성을 결정한다는 이 반응의 핵심 실무를 보여 줍니다.
조금 더 깊게 보면
핵심은 환원제가 카보닐보다 이미늄 이온을 훨씬 빠르게 환원해야 한다는 점입니다. 소듐 사이아노보로하이드라이드나 트라이아세톡시보로하이드라이드는 전자를 끄는 치환기 덕분에 반응성이 낮아져 이 선택성을 확보합니다. pH를 대략 4~6으로 맞추면 이민 생성에 필요한 산 촉매 작용은 얻으면서 아민이 완전히 양성자화되어 반응성을 잃는 일은 막을 수 있습니다. 암모니아를 쓰면 1차 아민, 1차 아민을 쓰면 2차 아민, 2차 아민을 쓰면 3차 아민이 얻어지는 식으로 단계가 정연하게 정리됩니다.
주의할 점
이민을 따로 분리한 뒤 환원하는 경우와 한 용기에서 진행하는 경우 모두 같은 이름으로 불리지만, 논문에서는 대개 후자를 가리킵니다. 또한 수소화붕소나트륨처럼 반응성이 큰 환원제를 쓰면 카보닐이 먼저 알코올로 환원되어 수율이 떨어질 수 있다는 점을 주의해야 합니다.