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Ethylene, propylene 등은 polyethylene, polypropylene 등의 고분자와 다양한 화합물 합성에 이용된다. Ethylene, propylene, butene: 알케인의 빛에 의한 수증기 분해에 의해 공업적으로 합성됨. ex. butane 한 분자는 두 개의 에틸 라디칼로 쪼개지고, 각각 수소 원자 하나씩을 잃으며 두 개의 에틸렌 분자가 되며 수소 가스가 부산물로 나온다. 위 반응은 흡열 반응이나 매우 큰 온도에서 반응하며 분자 하나가 두 개의 분자가 되기 때문에 엔트로피가 증가하는 반응으로, 자유에너지 식에서 엔탈피보다 온도와 엔트로피에 의해 지배되는 반응이다.

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안녕하세요, 라브입니다. 그동안 블로그에 정리했던 유기화학 내용을 챕터 별로 pdf 파일로 묶었습니다. 이번 글에서는 Ch.1 구조와 결합 정리 및 요약 파일을 공유드리려고 합니다. 파일은 자유롭게 다운받아 사용하시면 됩니다. 감사합니다.

대학원에 다니다 보면 나보다 똑똑하고 연구 잘 하는 사람들이 즐비하고 때로는 도저히 상식선에서 이해가 가지 않는 사람들도 있다. 시리즈 입학 1편에서 말했듯, 연구실도 작은 회사와 유사하기 때문에 정말 다양한 사람들이 존재한다. '대학원 정도면 어느 정도 지성이 있는 사람들만 있는 곳이 아닌가?'라고 생각할 수 있겠지만, 공부 머리와 연구 머리가 다르듯이 똑똑함과 인격은 비례하지 않으며 공부를 잘 하는 만큼 사회성이 떨어지는 사람을 마주할 수도 있다. 이번 글에서는 나보다 똑똑한 사람들을 보면서 자괴감을 느끼는 경우와 정말 다양한 인성의 사람들과 한 공간에 지내는 경우 멘탈을 유지하는 나름의 방법을 알려주려 한다. 1) 연구실에서 천재를 만났을 때 대학원에 입학하기로 결정한 당신은 어느 정도 공부에 흥..

실험실적인 반응 생물학적인 반응 용매 유기 용매 세포 내 수용액 온도 넓은 영역의 온도 (-80 ~ 150도) 유기체의 온도 촉매 사용하지 않거나 간단한 촉매 사용 크고 복잡한 구조의 효소(enzyme) 시약 사이즈 상대적으로 저분자량의 간단한 시약 사용 보조효소(coenzyme)라는 상대적으로 복잡한 시약 사용 반응의 특이성 사용되는 촉매는 서로 다른 여러 물질의 반응을 촉매하는 데 사용될 수 있음 하나의 효소는 특정 반응에 대해서만 촉매 역할이 가능함 생물학적 반응에서 촉매 역할을 하는 효소(enzyme)는 그 구조 내에 활성 자리(active site)가 있어 반응에 필요한 특정 분자 구조들을 잡아줄 수 있도록 단백질 서열이 배열되어 있다.

반응 중간체(reaction intermediate): 화학 반응 과정에서 짧은 시간 존재하는 중간 생성물. 6-9에서 소개한 HBr과 ethylene의 반응에서 나온 탄소양이온(carbocation) 또한 반응 중간체 중 하나다. 위 반응의 에너지 도표를 그리면 아래와 같다. 이때 탄소양이온 중간체의 에너지 준위는 반응물이나 생성물의 에너지 준위보다 높기 때문에 중간체를 분리해낼 수 없다. 하지만 중간체는 첫 번째, 두 번째 전이 상태보다는 에너지 준위가 낮다. 이처럼 여러 단계로 반응이 진행되는 경우 각 단계마다 그와 관련된 활성화 에너지와 ΔG°를 가지지만, 반응의 전체 ΔG°는 반응물과 최종 생성물 사이의 에너지 차이다. Problem 6-13. Sketch an energy diagram for..

반응이 일어나기 위해서는 반응물 분자들 간 충돌이 일어나고, 원자 및 결합의 재배열이 일어나야 한다. 예를 들어, HBr과 ethylene의 반응에서 두 분자는 서로 접근하여 ethylene의 파이 결합과 H-Br 결합이 끊어져 step 1에서 새로운 C-H 결합이 형성되고 step 2에서 새로운 C-Br 결합이 형성된다. 반응 에너지 도표(reaction energy diagram): 반응이 일어나는 동안의 에너지 변화를 나타낸 그래프 전이 상태(transition state): 반응 단계 중 가장 높은 에너지 구조 불안정하며 분리할 수 없음. 두 반응물의 활성화물 (activated complex). 활성화 에너지(activation energy, ΔG‡): 반응물과 전이 상태 사이의 에너지 차이 주..

결합 해리 에너지(bond dissociation energy, D): 결합이 끊어질 때의 열 변화량 결합 세기(bond strength)라고도 함. 정의: 분자가 25도에서 기체 상태일 때 주어진 결합을 두 개의 라디칼 토막으로 쪼개는 데 필요한 에너지의 양 결합 해리 에너지는 대부분 결합의 종류에 의존하며, 분자의 형태와는 무관하다. 표 6-3. 몇 가지 결합 해리 에너지, D 결합 세기와 화학 반응성 사이의 관계 발열 반응은 강한 결합을 가진 안정한 생성물과 쉽게 끊어지는 약한 결합을 가진 반응물에 의해 우세하게 된다. 예를 들어, 생화학에서 ATP (Adenosine triphosphate)와 같이 높은 발열 반응으로 진행되는 반응성이 큰 물질을 ‘energy-rich’ or ‘high-energ..

모든 화학 반응은 정방향 또는 역방향으로 진행될 수 있다. 즉, 반응물은 정반응에 의해 생성물을 만들며, 생성물은 역반응을 통해 반응물로 돌아갈 수 있다. 화학 평형식과 평형 상수(Keq) 평형 상수(Keq): 생성물의 농도 곱을 반응물의 농도 곱으로 나눈 값으로, 반응의 방향을 판단할 수 있다. if Keq > 1 ⇒ 정반응 우세 if Keq < 1 ⇒ 역반응 우세 평형 상수가 크다 = 생성물의 에너지가 반응물의 에너지보다 낮다 = 반응을 통해 에너지가 방출된다 주의: 평형 상수는 반응 속도와 무관하다. 반응 속도 ⇒ 반응이 느린가, 빠른가 평형 상수 ⇒ 반응이 어떤 방향으로 진행되는가 깁스 자유에너지 변화(Gibbs free-energy change, ΔG): 화학 반응이 진행되는 동안 전체 에너지 ..

반응 매커니즘에서 굽은 화살표 그리는 방법 규칙 1. 전자들은 친핵체(Nu: or Nu:-)로부터 친전자체(E or E+)로 이동한다. 친핵체(Nucleophile): 보통 비공유 전자쌍 또는 다중 결합이 있는 이용 가능한 전자쌍을 가지고 있음. (ex. 산소, 질소, 탄소, 알켄) 친전자체(Electrophile): 전자쌍을 받아들일 수 있으며, 보통 양전하를 갖거나 작용기에서 양으로 편극된 원자들임. 규칙 2. 친핵체는 음으로 하전되어 있거나 중성 분자가 될 수 있다. 음으로 하전되어 있을 시 그 원자는 전자쌍을 친전자체에게 주면서 중성이 된다. 친핵체가 중성이라면 그 원자는 전자쌍을 친전자체에게 주며 양전하를 갖는다. 규칙 3. 친전자체는 양으로 하전되어 있거나 중성 분자가 될 수 있다. 양으로 하..

Ethylene을 실온에서 HBr로 처리하면 bromoethane이 생성된다. 이 반응은 친전자성 첨가 반응(electrophilic addition)으로 극성 반응의 한 예다. Ethylene의 반응성 ethylene의 이중 결합은 시그마 결합 하나와 파이 결합 하나로 이루어져 있다. 이중 결합에는 네 개의 전자가 있어 단일 결합에 비해 큰 전자 밀도를 갖는다. 파이 결합에 있는 전자들은 이중 결합 평면의 위아래로 위치하여 반응물이 접근하기 쉬워진다. 즉, 이중결합은 친핵성(nucleophilic)이며, 알켄의 화학은 친전자체와의 반응에 의해 좌우된다. HBr의 반응성 센 산으로 강력한 proton (H+) donor이다. 즉, 친전자체(electrophile)다. Ethylene과 HBr의 친전자성 ..