[입체화학] 알코올 반응의 입체구조를 확인하는 문제 (2018학년도 9번 풀이)

문제

 

위와 같이 두 가지 반응식을 주고 생성물의 입체구조를 파악하는 문제를 해결해봅시다. 보기가 너무 길어서 이미지를 잘랐는데, 아래에 보기가 있습니다.

 

 

이 문제를 입체구조를 파악하는 문제라고 한 이유는, 문제를 풀기 전에 보기를 확인해보면 생성물의 반응자리보다도 입체성을 묻는 문제임을 알 수 있습니다. 따라서 보기의 생성물을 보고 메커니즘을 대략적으로 끼워맞춘 뒤 입체구조만 제대로 그려주면 답을 찾을 수 있습니다.

 

풀이

반응식이 두 가지이므로 두 반응식의 메커니즘을 각각 그려보도록 하겠습니다.

 

 

먼저 첫 번째 반응식입니다. 삼각고리보다는 오각고리가 더 안정할 것이기 때문에 위와 같이 왼쪽의 OH가 친핵체로 작용하여 분자 내 친핵성 치환반응을 일으키게 됩니다. 이것은 딱히 예상할 필요 없이 보기에 주어진 생성물을 보고 끼워맞추면 됩니다.

 

그런데 중요한 것은 입체구조인데, 우선 오른쪽의 OH 부분은 분자구조를 그리기에 거슬리므로 그냥 위로 접어버립시다. 그 다음 O가 아래에서 backside attack을 하게 되는데, 이 때 입체 표현이 바뀌게 되므로 R형에서 S형이 되어야 합니다. 따라서 입체 표현에 주의하여 생성물을 나타내어주면 위와 같이 됩니다.

 

이 문제의 요점은 입체 표현을 틀리지 않게 찾는 것보다도 시험의 특성상 입체표현을 "빨리" 찾는 것인데, 첫 번째 팁은 불필요한 구조는 그냥 접어버리는 것이고 두 번째 팁은 수소의 위치를 쐐기-대쉬 표현법으로 미리 그려 헷갈리지 않게 하는 것입니다.

 

B에서는 allyl 자리 탄소가 존재하므로 해당 탄소에 반응했을 때 중간체가 안정하기 때문에 아래쪽에 친핵성 치환반응이 일어나 육각 고리가 형성될 것임을 예상할 수 있습니다. 그 다음 입체표현을 나타내어보면 원래 S형이었으므로 SN 반응 이후에는 입체 표현이 R형이 되어야 합니다. 따라서 대쉬로 표현해주면 위와 같은 생성물을 얻을 수 있습니다.

 

구한 두 개의 생성물을 가지고 보기를 확인해보면 정답은 3번임을 확인할 수 있습니다.