[O.Chem] 10. Ullmann Coupling: 구리로 방향족 고리를 잇는 고전적 반응

1. 반응의 의미

Ullmann coupling은 aryl halide를 구리 조건에서 반응시켜 aryl–aryl 결합을 만드는 고전적인 반응이다. 넓은 의미에서는 구리를 이용한 C–C, C–N, C–O 결합 형성 반응들이 Ullmann-type 반응으로 함께 언급되기도 한다. 현대적인 palladium coupling이 널리 쓰이기 전부터, 방향족 고리를 서로 연결하는 방법으로 중요한 위치를 차지했다.

Ullmann coupling 의   일반   반응식

 

2. 고전적 조건과 한계

초기의 Ullmann 반응은 높은 온도와 강한 조건을 필요로 하는 경우가 많았다. 구리 분말을 쓰고 aryl iodide나 aryl bromide를 가열해 biaryl 화합물을 만드는 식이다. 단순한 기질에서는 의미 있는 방법이었지만, 복잡한 작용기를 가진 분자에서는 조건이 거칠어 문제가 될 수 있었다. 그래서 Suzuki, Stille, Negishi 같은 현대적 cross-coupling 반응이 발전하면서, 고전적 Ullmann 반응은 상대적으로 덜 일반적인 방법처럼 보이기도 했다.

3. 현대적 Ullmann 반응

Ullmann 반응이 사라진 것은 아니다. 리간드와 구리 촉매 조건이 발전하면서 더 온화한 Ullmann-type coupling이 가능해졌다. 특히 aryl halide와 amine, amide, phenol 등을 연결하는 C–N 또는 C–O 결합 형성에서 구리 촉매 반응은 여전히 중요하다. 팔라듐보다 구리가 저렴하고, 어떤 경우에는 기질 선택성이나 조건 면에서 유리할 수 있기 때문이다. 레거시 위에 현대적 변형이 계속 축적된 셈이다.

4. 현대 유기합성에서의 위치

Ullmann coupling은 cross-coupling 역사를 이해할 때 빼놓기 어렵다. 오늘날에는 더 세련된 촉매계가 많지만, 구리를 이용해 방향족 결합을 만든다는 생각은 여전히 살아 있다. 단순한 biaryl 합성부터 heteroatom arylation까지, Ullmann-type 반응은 조건만 잘 맞으면 실용적인 선택지가 된다. 

Edited 2026. 07. 08
Edited by 푸른삿포로

[Update]
#260708 최초 작성