복습 정리 노트

반응식 이번을 포함한 3개의 포스트에 알코올 치환반응식들을 크게 3가지로 나누어 정리하도록 하겠습니다. 그 중 첫 번째 반응식은 알코올에 할로젠화수소를 첨가하여 알킬할라이드를 생성하는 반응입니다. 알코올 치환반응 중 할로젠화수소를 이용한 치환반응의 경우 알코올의 차수가 높을수록 반응이 잘 일어나며 1차 ROH에 대해서만 반응이 SN2로 일어납니다. (친핵성 치환반응에 대해서는 곧 다루겠습니다.) 예시 예시로 위와 같은 반응이 있습니다. S형의 입체중심을 가지는 알코올에 HBr을 처리하면 3차 ROH이므로 SN1 반응이 일어나며 오른쪽과 같이 하이드록시기가 브로민으로 치환되고 입체표현은 S형에서 R형으로 반전된 것을 확인할 수 있습니다. 메커니즘 메커니즘 자체는 친핵성 치환반응 그대로의 과정입니다. 산소가..

반응식 알카인의 할로하이드린 반응입니다. 용매가 H2O 등의 친핵체로 작용할 수 있는 분자일 때 알카인에 할로젠 화합물을 가해주면 alpha-할로 카보닐이 생성됩니다. 이 때 alpha-halo 카보닐이란 카보닐기가 있는 바로 옆 탄소인 알파 탄소에 할로젠 치환기가 붙어있는 분자를 말합니다. 알켄도 할로하이드린 반응이 있으나 알켄에서의 생성물은 그냥 할로하이드린이었다면, 알카인에서는 keto가 형성됩니다. 메커니즘은 아래에 정리되어있습니다. 예시 예시 반응식은 위와 같습니다. pentyne에 Br2와 H2O를 처리하면, C=O 이중결합의 케토가 생성되며 바로 옆 알파 탄소에 Br이 붙어있는 알파 할로 카보닐이 생성됩니다. 메커니즘 예시 반응식의 메커니즘은 위와 같습니다. 먼저 알카인의 삼중결합이 깨지며 ..

반응식 말단 알카인(삼중 결합 탄소가 사슬 말단에 있는 알카인)에 강염기를 처리한 뒤 R-X 형태의 할로젠화 알킬을 처리하면 알카인 옆에 알킬기를 붙일 수 있습니다. 어떤 형태의 알킬기든 붙일 수 있다는 장점 때문에 반응식의 반응물이나 생성물을 묻는 문제에 가장 많이 나오는 형태이니 반드시 알아두어야 하는 반응식입니다. 이 때 강염기의 경우 단순한 NaOH, NaNH2와 같은 염기뿐만이 아니라 RMgX나 RLi와 같은 Grignard 시약, Alkyl Lithium 시약도 사용될 수 있습니다. 이 때 알킬기를 붙이는 과정에서 알카인 끝에 탄소 음이온이 생기기 때문에 친핵성 치환반응이 일어날 수도 있습니다. 이에 대한 자세한 내용들은 아래 예제에서 다루도록 하겠습니다. 예시 예시는 복잡하지 않은데, 위의 ..

반응식 알카인에 오존을 처리하고 반응시키면 카르복실산, 또는 추가로 이산화탄소가 발생합니다. 정확한 생성물의 형태는 메커니즘을 통해 이해하면 편합니다. 그리고 반응물의 경우 오존에 H2O가 포함되어 있어야하며, KMnO4 + 산성조건이여도 똑같은 분해반응이 일어납니다. 예시 알카인의 산화성분해반응의 경우에는 크게 두 가지로 나누어지는데 바로 알카인이 내부에 있냐 말단에 있냐의 차이입니다. 내부 알카인의 경우에는 오른쪽 위와 같이 카르복실산이 두 개 생성되는 것을 확인할 수 있습니다. 반대로 말단 알카인의 경우에는 한쪽은 카르복실산이 생성되지만 나머지 한쪽의 경우 탄소 한 개짜리 분자가 산화되기 때문에 CO2가 생성되게 됩니다. 메커니즘 + 쉽게 외우는 법 메커니즘의 경우 알켄의 가오존분해반응의 메커니즘을..

반응식 알카인의 수소첨가반응식은 크게 3가지가 존재합니다. cis 알켄을 만드는 반응식, trans 알켄을 만드는 반응식, 그리고 수소를 과량 첨가하여 알케인을 만드는 반응식으로 나뉩니다. 알케인을 만드는 반응식의 경우 알카인의 다중결합이 깨지며 수소가 첨가되는 반응이 끝까지 완결되어 모든 다중결합이 깨져 알케인이 생성되는 것입니다. cis 알켄을 생성하는 반응에서는 이와 달리 Lindlar Pd라는 여러 가지 화합물이 섞인 물질을 사용하는데 이는 반응성을 낮추어 알케인이 생성되는 수준까지 반응이 완결되지 않게 하기 위해서입니다. trans 알켄을 생성하는 반응은 알켄에서 했던 수소첨가반응과는 약간 다른 메커니즘을 가지고 있으므로 아래의 메커니즘 파트에서 설명하도록 하겠습니다. 예시 위와 같이 과량의 H..

반응식 알카인에 BH3.THF complex를 처리한 뒤 염기성 환경에서 과산화수소를 처리하면 카보닐을 생성하는 반응을 구성할 수 있습니다. 알켄의 수소화붕소첨가반응과 비슷하지만, 단순히 결합 하나가 깨지는 것이 아닌 keto-enol 토토머화를 통해 카보닐이 형성된다는 특징이 다릅니다. 예시 예시로 위와 같은 반응식이 있습니다. cyclohexane에 etynyl이 첨가된 형태의 분자에 BH3와 과산화수소 및 염기를 순서대로 처리하면 오른쪽과 같은 keto가 형성됩니다. 메커니즘 메커니즘 자체는 앞서 포스팅한 알켄의 수소화붕소첨가반응과 케토-에놀 토토머화 과정을 잘 알고있다면 두 가지가 복합적으로 사용되기 때문에 어렵지 않다는 것을 알 수 있습니다. 먼저 BH3 배치과정을 통해 전자쌍의 교환이 일어나며..

반응식 용매가 H2O 또는 극성용매인 상태(즉 Benzene, CCl4일 때는 enol 생성)에서 알카인에 산촉매와 금속촉매를 첨가해주면 카보닐 생성반응이 일어납니다. 예시 위와 같이 etynylcyclohexane에 H2SO4, HgSO4를 첨가하여 반응을 시키면 오른쪽과 같은 카보닐기가 붙어있는 사이클로핵세인이 만들어지는 것을 확인할 수 있습니다. 중간체로 enol이 만들어지지만 생성물에 안정도 차이에 의해 반응이 더 진행되어 keto 형태의 카보닐이 형성됩니다. 자세한 메커니즘은 아래에 정리되어 있습니다. 메커니즘 Hg와 같은 금속촉매가 존재할 때 먼저 알카인에 금속 원소가 들어가 반응을 매개합니다. 오른쪽 위와 같이 반응 첫 단계에 Hg 이온이 알카인과 반응하여 들어가 삼각고리를 형성하는 것을 확..

반응식 탄소-탄소 삼중결합을 포함하고있는 알카인에 2당량의 할로젠 화합물을 첨가하면 tetrahaloalkane이 생성됩니다. 이 때 tetrahaloalkane이란 halogen 원소 치환기가 4개 존재하는 알케인을 의미하며, 이 때 각각의 할로젠 원소들은 2개씩 이웃한 탄소에 첨가됩니다. 이전에 다룬 알카인의 라디칼첨가반응과 마찬가지로 시험이나 기출에 자주 나오는 유형의 반응식은 아닙니다. + 위와 같은 알케인의 명명법의 경우, 탄소 6개짜리 주사슬에 메틸기가 4개 붙어있으므로 2,2,5,5-Tetramethylhaxane이 됩니다. 예시 위와 같은 반응식이 예시가 될 수 있습니다. 삼중결합을 포함하고 있는 알카인에 2당량의 Cl2를 첨가하였더니 오른쪽과 같이 Cl이 2개씩 두 자리에 첨가된 것을 확..

반응식 알카인에 할로젠화브로민에 ROOR을 첨가하여 반응시키면 vinyl bromide, 즉 이중결합을 구성하는 탄소에 Br이 첨가된 형태의 분자가 생성됩니다. 이 때 ROOR은 알켄의 라디칼첨가반응에서도 보셨겠지만 라디칼을 형성하는 라디칼 개시제로써 사용됩니다. 라디칼첨가반응은 근데 잘 사용 안되기 때문에 대충만 보시면 됩니다. 예시 위와 같은 알카인에 HBr과 H2O2를 첨가하여 반응시켰더니 오른쪽과 같은 생성물이 나왔습니다. 주의할 점은 첨가반응 후에도 여전히 다중결합이 남아있기 때문에 이성질체에 주의해야한다는 것입니다. 따라서 오른쪽과 같이 E형의 생성물과 Z형의 생성물을 나누어 나타내어줍니다. Br이 steric이 크기 때문에 E형이 Z형보다 많이 생성될 것 같지만 거의 비슷하게 대략 1:1로 ..

반응식 알카인에 할로젠화수소를 2당량만큼 첨가하면 같은자리 이할로젠화물이 나옵니다. 물론 1당량만큼만 처리할 경우 삼중결합 중 하나가 깨지며 알켄이 만들어집니다. 예시 위의 반응식과 같이 butyne에 2당량의 HCl을 처리하였더니 오른쪽과 같이 같은 탄소에 Cl이 두 개 붙어있는 2,2-Dichlorobutane이 만들어지는 것을 확인할 수 있습니다. 염화수소를 1당량만큼만 처리할 경우 2-Chlorobutene이 만들어집니다. 중간 과정은 아래에 정리해두었습니다. 메커니즘 할로젠화수소첨가반응은 알켄에서도 있었던 반응이기 때문에 메커니즘 자체는 그와 동일합니다. 다만 알카인에서 알켄이 되는 과정은 메커니즘이 정확히 규명되지 않았기 때문에 전자 이동을 한 번에 표현하였습니다. 이후 알켄에서 첨가반응이 일..