[PEET 유기화학] 2012학년도 2회 PEET 유기화학 고난도 기출문제 풀이/해설

2012학년도 1번

① Aniline은 아민기가 붙어있는 벤젠 고리를 말하므로, Pyridine으로 나타내어야 합니다.

또한 N이 1번 자리에 해당하므로, 보기 1번의 분자명은 4-Aminopyridine입니다.

② 치환기 순서는 알파벳 순으로 위치하여야 하므로, Bromo가 가장 먼저 나오고 그 다음 Chloro, 마지막에 nitro가 위치하여야 합니다.

③ 카이랄 탄소가 존재하므로 입체 표현 (S)를 먼저 해주고, 그 다음 페닐기와 알켄, 알코올을 순서대로 나타내어 줍니다.

이 때 알코올의 순서가 가장 높으므로 알코올 쪽 마지막 탄소를 1번으로 매겨야 합니다.

④ 알데하이드의 순서가 가장 높으므로 hydroxy, metoxy, aldehyde 순서로 치환기를 나타내어 줍니다.

⑤ 나프탈렌의 경우 다리목탄소 바로 옆 탄소가 1번이 될 수 있기 때문에, 메틸기에서 가장 가까운 해당 탄소를 1번으로 매기면 보기 5번의 분자명은 2-Methylnaphthalene이 됩니다.

따라서 정답은 제대로 표기된 3번입니다.

 

2012학년도 3번

사이클로헥세인의 올바른 의자 구조를 나타내는 문제입니다.

이러한 유형의 문제의 경우 보여지는 그대로 의자 구조로 변형하면 답에 없는 경우가 일반적입니다.

따라서 한 두 번 정도 그려보고 일치하지 않는 것 같다면 분자를 먼저 뒤집은 뒤 그려보아야 합니다.

분자 A의 경우 메틸기가 위로 오려면 분자를 뒤집어야 함을 알 수 있고, 따라서 분자를 면에 수직하게 뒤집어본 뒤, 회전시키면서 분자들을 그려보면 3번 또는 4번이 바른 보기임을 알 수 있습니다.

분자 B의 경우 tBu가 아래로 오려면 분자가 역시 뒤집혀야 함을 알 수 있고, 분자를 뒤집어서 그린 뒤 tBu가 일치하게 나타나도록 투영 방향을 설정해주면 3번이 정답임을 알 수 있습니다.

따라서 정답은 3번입니다.

 

2012학년도 5번

ㄱ. Diels-Alder 반응에서 분자가 어떤 방향으로 배열되느냐에 따라 최대 4종류의 분자가 나올 수 있지만, 여기서는 왼쪽 분자가 대칭형이기 때문에 2가지의 생성물이 얻어질 수 있습니다.

또한 이 때 두 분자는 서로 광학이성질체 관계이므로, 생성물은 라세미 혼합물이며 광학 활성이 없음을 알 수 있습니다.

ㄴ. 속도론적 생성물은 중간체의 안정성이 높은 생성물이며, 열역학적 생성물은 생성물의 안정성이 높은 생성물입니다.

ㄷ. 라디칼 중간체를 생성하는 ROOR이 반응물로 사용되며 반응물이 알켄이므로 위와 같은 고분자가 생성될 수 있습니다.

따라서 정답은 7번입니다.

 

2012학년도 6번

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ㄱ. 제거 반응 시 sp2 C-H 외에 산성도가 더 강한 OH와 같은 수소가 있는지 확인해야 합니다.

보기 ㄱ의 경우 OH기의 산소가 산성도가 더 높으므로, 먼저 제거가 일어나므로 반응은 일어나지 않습니다.

ㄴ. Zaitsev's rule에 의해 치환기가 더 많은 알카인이 생성되게 됩니다.

ㄷ. NaNH2를 3당량 처리하였으므로, 첫 2당량에 의해서는 Cl 두 개가 먼저 제거되지만 그 다음 NaNH2가 알카인의 수소를 제거하기 때문에, 여기에 D2O를 처리하면 중수소가 알카인 말단에 연결되게 됩니다.

따라서 정답은 2번입니다.

 

2012학년도 11번

ㄱ. diol이 반응물이므로 Pinacol 자리옮김 반응을 무조건 고려해보아야 합니다.

보기 ㄱ의 경우 Pinacol 자리옮김 반응이 일어나는 것이 맞고, 두 OH 중 Benzyl C에 연결된 OH가 먼저 제거됩니다.

이후 자리옮김 반응이 일어나고, C+ - OH에서 케톤이 형성됩니다.

ㄴ. OH의 전자쌍보다 알켄의 전자쌍이 더 반응성이 높으므로 알켄에 H가 첨가되고, 이후 work-up을 통해 오각 고리가 형성됩니다.

ㄷ. 역시 OH의 전자쌍보다 알켄의 전자쌍에 의해 수소가 받아지며, 이 때 탄소 양이온은 아래쪽에 생기는데 그 이유는 옆자리의 산소가 공명 구조를 통해 안정화시킬 수 있기 때문입니다.

마지막으로 OH기의 산소가 전자쌍을 제공하여 고리를 형성하게 됩니다.

 

2012학년도 14번

① Gilman 시약의 벤젠 고리로의 반응은 SNAr이 아닙니다. (Cu 쪽이 먼저 벤젠 고리 쪽에 붙고, 이후 알킬기의 연결이 일어나는 것)

따라서 Br이 정상적으로 제거되며 치환이 일어나게 됩니다.

③ Hg+가 삼각 고리 중간체를 형성했다가, H2O가 치환기가 많은 쪽 탄소에 backside attack을 하고, 이후 수소에 의해 OH기가 제거됩니다. 마지막으로 Cl-가 첨가되어 메틸기와 Cl이 같은 자리에 붙게 됩니다.

정답은 1번입니다.

 

2012학년도 15번

문제의 <반응식>에 제시된 반응식은 케톤을 2차 알코올로 환원시키는 과정입니다.

여기에서 NaBH4, LiAlH4는 사용이 가능하나, NaH는 무수 용매가 아닌 H2O와 같은 용매에서 사용할 경우 수소 기체를 다량으로 발생시키기 때문에 반응이 제대로 일어나지 않습니다.

따라서 정답은 2번입니다.