복습 정리 노트

문제 위의 문제는 2018학년도 물리추론 20번으로 나온 기출문제로써, 용수철에 매달린 나무도막이 같이 이동하다가 분리되는 문제입니다. 풀이 문제를 풀기 위해서는 가장 먼저 나무도막 두 개가 어디서 분리되는지를 생각해보아야 합니다. 용수철에서 힘의 방향을 생각해보면, 평형점보다 용수철에서 가까운 쪽에서는 밀려나는 쪽으로 힘이 작용하고 반대로 평형점보다 용수철에서 먼 쪽에서는 당겨지는 쪽으로 힘이 작용함을 알 수 있습니다. 따라서 나무 도막이 단순히 붙어서 밀려난다고 생각해보면 평형점을 지나는 순간부터 왼쪽 방향으로 힘이 작용하기 시작하기 때문에 A와 B가 분리됨을 알 수 있습니다. 따라서 맨 왼쪽에서 출발하여 평형점을 지나는 순간까지는 1/4 주기에 해당하는 시간이므로 T = 2pi 루트 m/k임을 이용..

문제 2014학년도 기출에 3분 정도의 시간 안에 풀이 되게 어려워보이는 문제가 있어서 가지고 와봤습니다. 위치에너지와 운동에너지 사이의 관계를 이용하여 풀이하는 문제입니다. 물리는 개념보다도 기출 풀이가 더 중요하다고 생각하여 앞으로도 이렇게 어려운 문제를 가지고 다시 풀어보는 내용 위주로 다뤄볼 계획입니다. 풀이 A가 중턱까지 내려왔다는 가정하에 충돌 직전과 직후의 속도를 위와 같이 잡은 뒤 풀이해줍니다. 간단한 식부터 써줍니다. 문제에 탄성 충돌이라고 하였으니 탄성 계수에 관한 식, 운동량 보존 식, 에너지 보존 식 등을 사용할 수 있겠으나 우선은 탄성 충돌과 운동량 보존 두 식이 가장 간단하므로 두 식을 이용해서 연립해주면 V_A와 V_B 의 비율을 구할 수 있습니다. (문자 3개, 식 2개이므로..

반응식 Diels-Alder 반응은 대표적인 고리협동반응으로써 4개의 탄소 내 다이엔과 또 다른 2개의 탄소로 이루어진 알켄이 있을 경우 위와 같이 새로운 복합체를 형성하는 반응입니다. 이 때의 반응을 [4+2]로 나타내며 반드시 가열이 필요한 고온에서 일어나는 반응입니다. 예시 + 메커니즘 메커니즘은 위와 같은 입체 구조로 이해하면 간편합니다. 다이엔과 또 다른 알켄이 모여 동시에 세 쌍의 전자이동이 발생하면서 고리가 만들어지게 되고, 왼쪽 끝에는 알켄 이중결합 한 개가 여전히 남아있게 됩니다. 이 때 치환기의 EDG와 EWG 배치가 위처럼 존재하는 것이 가장 이상적이라고 할 수 있습니다. (반응성 ↑) 배치는 총 두 가지가 있을 수 있는데, 바로 2개 탄소 쪽 알켄이 뒤집힐 수 있기 때문입니다. 위와..

에터의 산화성 분해반응 : 반응식 에터에 알킬할라이드를 가하면 알킬할라이드와 알코올로 산화성 분해가 발생합니다. 에터의 산화성 분해반응 : 예시 + 메커니즘 에터의 산화성 분해반응에는 두 가지 메커니즘이 있는데 바로 SN1과 SN2입니다. 만약 에터 산소 옆 탄소의 차수가 아주 3차 이상(벤질 2차, 알릴 2차도 포함)일 경우 SN1 메커니즘으로 반응이 일어나며 그 외에는 SN2 메커니즘으로 반응이 일어납니다. 위의 예시의 경우 알코올이 생성된 이후 토토머화까지 진행해주어야 하니 위와 같은 경우를 참고해주세요. Claisen 자리옮김 반응 : 반응식 Claisen 자리옮김 반응이란 Allyl phenyl 에터에서 고리 내 3개의 결합의 전자쌍이 이동하여 ortho-Allyl phenol을 생성하는 반응입..

반응식 Williamson 에터 합성법은 크게 두 가지로 나뉘어집니다. 바로 서로 다른 분자 간의 반응과, 분자 내 합성법입니다. 서로 다른 알코올과 알킬할라이드 사이 Williamson 에터 합성법은 에터를 형성하며, 할로하이드린에 강염기를 가해 분자 내 SN2가 발생하면 에폭사이드가 만들어집니다. 예시 Williamson 에터 합성법의 경우 위와 같은 예시가 있습니다. 이 때 NaH는 전기음성도가 작은 금속원소를 이용하여 전자를 수소쪽으로 몰아주는 Alkali metal입니다. 분자 내 Williamson 에터 합성법의 경우 위와 같은 예시가 있습니다. 메커니즘 먼저 일반적인 Williamson Ether 합성법의 경우 NaH 복합체가 알코올로부터 수소를 제거하고 이후 알킬할라이드에 SN2 반응을 일..

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..