[알켄] 옥시수은화 환원반응 (Oxymercuration Reduction)

옥시수은화환원반응은 Oxmercuration + Reduction이 두 차례에 걸쳐 일어나며, 이 과정을 거쳐 알켄을 알코올로 만들어주는 반응입니다. 

예를 들어 위와 같은 반응이 어떻게 일어나는지 메커니즘을 살펴봅시다.

먼저 알켄의 이중결합의 전자쌍이 Hg와 결합을 하고 이 때 Hg(OAc)2에서 OAc가 전자쌍을 가져가며 +HgOAc만 결합에 참여합니다. 이후 삼각 고리가 형성되고 약친핵체인 H2O가 치환기가 많은 쪽을 공격하여 SN2가 일어납니다. (Markovnikov's rule) 그 다음 HgOAc가 남아있는데, 이것은 NaBH4라는 환원제를 이용하여 날려주고 H가 붙도록 해줍니다.

위와 같은 반응은 어떻게 일어날지 생성물을 예측해봅시다.

약친핵체인 H2O가 치환기가 많은 쪽을 공격한다는 성질만 알고 있으면, 쉽게 해결할 수 있습니다. H를 빨간색으로 처리한 이유는 NaBH4에 의해 "HgOAc"가 수소로 치환된다는 것을 나타내기 위해서입니다. 따라서 해당 자리에 중수소가 하나 있었다면 그림처럼 입체 표현을 해주어야합니다.

이 때 Hg(OAc)2의 경우 아세트산이 아니라 수소 대신 다른 원소가 붙어있어도 똑같이 작용이 가능합니다. 중요한 것은 수은에 산소 두 개가 연결되어있는 형태이기 때문입니다. 따라서 만약 Hc(OCOCF3)2를 반응물로써 넣어준다면 기존 반응보다 반응속도가 더 증가할 것입니다.

이전 포스트에서 언급했던 문제인데, 산촉매수화반응을 이용해 위의 알켄을 처리할 경우 hydride shift가 발생하여 OH가 왼쪽 탄소에 붙게 되는데, 옥시수은화환원반응을 이용하면 위처럼 shift가 일어나 원하지 않는 알코올이 얻어지는 문제를 방지할 수 있다는 장점이 있습니다.