유기화학에서 탄소 양이온은 핵심적인 반응 중간체로 오랫동안 활용되어 왔으나, 전자 끌개 작용기를 포함한 불안정 탄소 양이온의 효과적 형성과 제어는 여전히 미개척 영역으로 남아있습니다. 본 연구에서는 알파 위치에 불소가 치환된 알킬붕소 및 실리콘 화합물을 설계하고, 불소의 1,2-자리이동 메커니즘을 통해 기존에 접근이 어려웠던 불안정 탄소 양이온의 형성 및 활용 가능성을 제시하고자 합니다.

이 접근법의 핵심은 불소와 붕소/실리콘 간 강한 결합 형성의 열역학적 구동력을 활용하는 것입니다. B-F 및 Si-F 결합이 C-F 결합보다 높은 결합 에너지를 가지는 특성을 이용하여, 전자 끌개 작용기로 인해 불안정해진 탄소 양이온을 온화한 조건에서 효과적으로 생성할 수 있습니다. 이를 통해 생성된 불안정 탄소 양이온은 낮은 LUMO 에너지를 가져 기존보다 더 높은 친전자성을 나타내며, 다양한 친핵체와의 반응성이 향상될 것으로 기대됩니다.

본 연구는 세 가지 핵심 방향으로 진행됩니다. 첫째, 불안정 탄소 양이온 중간체 형성을 위한 새로운 유기반응 기질 설계 및 합성, 둘째, 메커니즘 규명을 위한 실험적•계산화학적 접근, 셋째, 이를 활용한 새로운 분자 변환 반응 개발입니다. 본 연구가 성취 된다면 탄소 양이온 화학의 새로운 영역을 개척하고 불안정 중간체에 대한 메커니즘적 이해를 확장할 것입니다. 이를 통해 의약품 및 기능성 물질 합성을 위한 효율적 경로를 제공하며, 기초 과학의 혁신성과 산업적 응용을 동시에 추구합니다. 궁극적으로 본 연구는 유기 합성 화학의 새로운 지평을 열고 지식 창출에 기여할 것입니다.

유기화학에서 탄소 양이온은 핵심적인 반응 중간체로 오랫동안 활용되어 왔으나, 전자 끌개 작용기를 포함한 불안정 탄소 양이온의 효과적 형성과 제어는 여전히 미개척 영역으로 남아있습니다. 본 연구에서는 알파 위치에 불소가 치환된 알킬붕소 및 실리콘 화합물을 설계하고, 불소의 1,2-자리이동 메커니즘을 통해 기존에 접근이 어려웠던 불안정 탄소 양이온의 형성 및 활용 가능성을 제시하고자 합니다.   이 접근법의 핵심은 불소와 붕소/실리콘 간 강한 결합 형성의 열역학적 구동력을 활용하는 것입니다. B-F 및 Si-F 결합이 C-F 결합보다 높은 결합 에너지를 가지는 특성을 이용하여, 전자 끌개 작용기로 인해 불안정해진 탄소 양이온을 온화한 조건에서 효과적으로 생성할 수 있습니다. 이를 통해 생성된 불안정 탄소 양이온은 낮은 LUMO 에너지를 가져 기존보다 더 높은 친전자성을 나타내며,