[유기화학] 6-3. 라디칼 반응 (Radical reactions)

 

• 라디칼은 원자가 껍질에 홀수 개의 전자를 가지고 있어 불안정하기 때문에 반응성이 매우 크고 일반적이지 않다.
• 라디칼 치환 반응(radical substitution reaction): 반응물 라디칼이 다른 반응물로부터 결합 전자 한 개를 떼어내거나 하나의 원자를 떼어내는 반응

 

 

• 라디칼 첨가 반응(radical addition reaction): 반응물 라디칼이 이중 결합으로 한 개의 전자를 가져와 이중 결합에 첨가되고 새로운 라디칼을 생성하는 반응

 

 

• 예시: methane의 염소화 반응

 

• 위 반응은 개시(initiation), 전파(propagation), 종결(termination) 세 가지 단계로 구성된다.

1. 개시(initiation): 자외선 조사에 의해 Cl2 분자의 Cl-Cl 결합이 끊어져 염소 라디칼이 형성된다.
2. 전파(propagation): 염소 라디칼이 methane 분자의 수소 하나를 떼어냄과 동시에 HCl을 형성하고, 메틸 라디칼을 생성한다 (a). 생성된 메틸 라디칼은 Cl2 분자와 반응하여 염소 원자를 하나 떼어내어 ClCH3을 형성함과 동시에 염소 라디칼을 생성한다 (b). 전파 단계는 계속 반복되어 연쇄 반응(chain reaction)이 된다.
3. 종결(termination): 두 개의 라디칼 분자가 결합하여 안정한 생성물을 만들면 반응의 순환이 종결되고 연쇄 반응이 끝난다.

 

 

Problem 6-2. Radical chlorination of alkanes is not generally useful because mixtures of products often result when more than one kind of C-H bond is present in the substrate. Draw and name all monochloro substitution products C6H13Cl you might obtain by reaction of 2-methylpentane with Cl2.

 

Answer.

 

 

Problem 6-3. Using curved fishhook arrows, propose a mechanism for the formation of the cyclopentane ring of prostaglandin H2.

 

 

Answer.