복습 정리 노트

에터 제법에는 여러 가지가 있는데, 그 중에서 이번 포스트에서는 대칭형 에터 제법과 알콕시수은화/환원 반응을 통해 에터를 합성하는 방법 두 가지를 알아보도록 하겠습니다. 대칭형 에터 제법 : 반응식 먼저 대칭형 에터를 합성하는 방법입니다. 알코올 2당량을 준비하여 산을 가하고 적당한 고온을 유지시켜주면 대칭형 에터, 그러니까 산소를 기준으로 양쪽에 동일한 알킬기가 연결되어 있는 에터가 생성됩니다. 이 때 온도 조절이 필요한데, 온도가 너무 낮으면 반응이 일어나지 않으며 온도가 너무 높으면 제거반응이 일어납니다. 대칭형 에터 제법 : 예시 대표적으로 위와 같은 예시가 있습니다. 알코올을 2당량 준비하여 산을 가해주면 오른쪽과 같이 대칭형 에터가 생성됩니다. 대칭형 에터 제법 : 메커니즘 메커니즘은 위와 같..

반응식 Pinacol 자리옮김 반응은 연속된 탄소에 각각 하이드록시기가 있을 때 산이 가해지면 OH 하나가 떨어져 나가고 다른쪽은 카보닐 C=O 이중결합이 생성되는 반응을 말합니다. 이와 비슷한 semi-Pinacol 자리옮김 반응은 다이올이 아닌 단일 OH기에 대해 자리 옮김이 일어나는 반응입니다. Semi-Pinacol 자리옮김 반응은 산이 아닌 염기를 처리하여 하이드록시기의 수소를 제거하는 과정부터 시작됩니다. 예시 가장 대표적으로 위와 같은 반응이 있습니다. 위의 반응식에서 반응물에 해당하는 분자가 바로 Pinacol입니다. 이어진 탄소 자리에 Diol을 가지고 있으며, 산을 처리할 경우 오른쪽과 같이 한 개의 산소만이 남아 카보닐이 만들어집니다. 메커니즘 메커니즘은 위와 같습니다. 먼저 산이 처..

Kolbe-Schmitt 반응 : 반응식 Kolbe-Schmitt 반응은 Phenol에 간단한 시약들을 첨가하여 살리실산을 합성하는 반응입니다. 이 때 시약의 경우 순서대로 첨가해주어야하며 순서대로 -OH, CO2, H+입니다. 생성물의 경우 살리실산으로, 벤젠에 하이드록시기와 카르복실기가 첨가된 형태입니다. 이 따 살리살산에는 ortho-salicylic acid와 para-salicylic acid가 있는데 ortho 형태가 major 생성물이 됩니다. 이에 대한 이유는 아래 메커니즘에서 설명하겠습니다. Kolbe-Schmitt 반응 : 예시 반응식은 위와 같습니다. 페놀에 염기, 이산화탄소, 산을 첨가해주면 major 생성물로 o-Salicylic acid를 얻을 수 있습니다. Kolbe-Schmi..

반응식 Gilman 시약은 위와 같이 주로 알킬할라이드에 반응하여 할로젠 원소를 날리고 알킬기를 붙이는 치환 반응을 하는데에 사용됩니다. 이 때 기존 알킬할라이드의 할로젠 원소에 접근하기 위한 steric이 너무 클 경우 치환 반응이 잘 일어나지 않습니다. Gilman 시약은 위와 같은 반응식을 통해 제조할 수 있습니다. 무수용매가 사용되는 이유는 Grignard 시약과 마찬가지로 H2O 분자가 있을시 반응해버려서 시약의 형태가 깨지기 때문입니다. 따라서 에터와 같은 무수용매를 사용해줍니다. 또한 Gilman 시약의 경우 2당량의 알킬기가 필요하다는 점을 주의해야합니다. 예시 위와 같은 반응식의 예시가 있습니다. 브로민이 붙어있는 탄소에 접근하기 위한 steric이 크지 않으며 따라서 반응이 일어날 수 ..

반응식 일반적으로 Grignard 시약을 제조할 때 알킬기에 EWG 치환기가 붙어있으면 이 EWG 치환기가 Grignard 시약 자신과 반응해버리기 때문에 제조가 불가능합니다. 그러나 OH기가 붙어있는 경우 예외적으로 Grignard 시약을 제조할 수 있는 방법이 있는데, 바로 OH기의 수소에 steric이 큰 TMS(Trimethyl Si)을 붙인 뒤 Grignard 반응만 시키고 다시 OH로 바꿔주는 것입니다. 따라서 TMSCl과 OH의 수소를 제거할 pyridine이 필요합니다. 예시 할로젠 치환기가 Cl이고 알킬기가 위처럼 생겼다는 가정하에 오른쪽과 같이 TMS이 연결된 Grignard 시약을 임시로 합성이 가능합니다. 메커니즘 메커니즘은 위와 같습니다. 먼저 하이드록시기의 수소가 TMSCl과 결..

반응식 Grignard 반응은 탄소-수소 결합이 있는 유기물에 Grignard 시약을 가했을 때 Grignard 시약의 알킬기가 중심 탄소에 결합하는 반응입니다. 이 때 일반적으로 아래의 반응이 더 많은데 C=O에 R이 붙으머 C-O가 생성될 경우 산소 음이온에서 work-up을 통해 ROH 즉 알코올이 주로 생성됩니다. Grignard 시약은 RMgX 꼴의 형태로 구성되어있는 복합체를 말하며, 이 때 알킬기는 Grignard 반응에서 합성하기를 원하는 알킬기가 사용되므로 Grignard 시약의 제법 또한 알아야합니다. Grignard 시약은 다음과 같이 합성됩니다. 위와 같이 알킬할라이드에 Mg가 투입되며 이 때 용매는 H2O가 포함되어있지 않은 무수용매여야 합니다. 만약 H2O가 용매에 포함되어 있다..

반응식 알코올은 산화 반응과 환원 반응에 사용되는 시약이 종류별로 다양하기 때문에 반응물과 시약의 종류를 묶어서 외워주는 것이 좋습니다. 강한 산화제나 강한 환원제를 쓸 경우 끝까지 산화가 되어버리거나 끝까지 환원이 되어버리는 경우가 있으므로 중간 단계의 산화나 환원을 원할 때는 산화제나 환원제의 세기가 약한 시약을 사용해주어야 합니다. 예를 들어 KMnO4는 아주 강한 산화제이기 때문에 1차 알코올이든 2차 알코올이든 관계없이 가능한만큼 수소를 떼어버리고 산소를 붙여버리기 때문에 1차 알코올을 알데하이드까지 산화시키고싶다면 DMP와 같은 시약을 사용해주어야 합니다. 예시 예를 들어 위와 같은 반응식이 있습니다. 알데하이드를 환원시켜 1차 알코올로 만드는 과정입니다. 메커니즘 Na+ BH4- 복합체는 N..

반응식 버치 환원 반응이란, 방향족 화합물을 환원시켜 pi bond의 전자를 수소와 결합시켜 시그마 결합으로 바꾸는 반응입니다. 따라서 환원제인 Li, Na, K 등의 금속 원소와 NH3, 그리고 알코올이 순서대로 필요합니다. 금속원소/NH3는 라디칼 중간체를 만들기 위한 전자 첨가에 사용되며, 알코올은 이후 수소를 제공하기 위해 필요합니다. 이 때 중요한 점은, 방향족 고리 내에서 1쌍의 전자쌍이 결합에 제공되면 남은 두 개의 이중 결합이 육각 고리 내에 가능한 배치는 3가지가 있는데, 이 배치가 고리의 치환기가 EDG냐 EWG냐에 따라서 달라진다는 것입니다. 이에 대한 배치는 위의 반응식에 그려져 있으며, 메커니즘이 아래에 정리되어 있습니다. 예시 다음과 같은 예시 반응이 가능합니다. 벤젠에 Li/N..

반응식 방향족 곁사슬 환원반응이란, 강력한 산화제에 해당하는 KMnO4 또는 Na2Cr2O7을 곁사슬이 붙어있는 방향족에 반응시키면 곁사슬의 탄소를 중심으로 다른 다른 결합이 모두 분해되고 카르복실기가 형성되는 반응을 말합니다. 앞에서도 언급했지만 KMnO4와 Na2Cr2O7은 아주 강력한 산화제이므로 수소를 제거하고 산소를 최대한 붙여 카르복실기를 형성하게 합니다. 방향족 곁사슬 환원반응에서 가장 중요한 조건은 Benzyl H, 그러니까 벤젠고리에 바로 이웃한 탄소에 연결된 수소가 최소 한 개는 존재해야 반응이 가능하다는 것입니다. 예시 예시 반응은 위와 같습니다. 벤젠 고리에 탄화 수소 사슬이 달려있을 때, KMnO4를 처리하였더니 Benzyl 탄소를 제외한 나머지 탄소들이 분리되고 카르복실기가 형성..

반응식 Benzyne은 이름 그대로 벤젠에 탄소 사이의 삼중결합이 포함되어 있는 형태의 분자입니다. 이러한 벤자인은 굉장히 불안정한 구조를 가지고 있기 때문에 금방 다른 형태가 되어버리는 중간체에 불과하지만, 벤자인이라는 중간체가 등장하기 때문에 생성물을 예측하기 어려운 경우가 있을 수 있습니다. 따라서 생성물을 정확하게 예측하기 위해 벤자인이 등장하는 반응과 그 때의 메커니즘에 대해 알 필요가 있습니다. 위와 같이 벤젠에 할로젠화 원소가 치환기로 붙어있을 때, 강염기를 처리해주면 중간체로 Benzyne이 등장하며, 이는 곧 다른 친핵체에 의해 치환된 벤젠의 형태로 바뀝니다. 예시 예시 반응식은 위와 같습니다. Bromobenzene에 -NH2라는 강염기를 처리해주면 중간체로 벤자인이 등장하며, 이는 곧..