- 제거반응 -E1 반응 임요한

제거반응 유기 화합물에서 간단한 분자가 떨어져서 다른 유 기화합물로 변환하는 반응. 모든 제거반응은 출발 물질에서 원소를 잃고, 새 로운 π 결합을 형성하여 생성물을 만든다.

이탈기  화합물이 불균형 분해 (heterolysis) 될 때 전자쌍을 갖고 나오는 화합물 조각이다 – 떨어졌을 때 안정할수록 좋은 이탈기 – 약염기쪽으로 갈수록 반응이 잘 일어난다. →OH¯ 〈 F¯ 〈 Cl¯ 〈 Br¯ 〈 I¯

E1 반응 할로겐화 알킬의 C-X 결합이 먼저 끊어져 중간체 인 탄소양이온이 만들어지고, 이어서 염기가 양성 자 (H) 를 떼어내어 π 결합을 이루는 알켄이 생성 된다.

 더 안정한 생성물이 주 생성물이다. 치환이 더 많이 된 알켄이 더 안정 하므로 주 생성물. (Zaitsev 법칙 )

E1 반응의 오비탈 Hyperconjugation

E1 반응의 자리 옮김 탄소양이온의 안정도 서열 → 3˚ 〉 2˚ 〉 1˚

E1 반응의 반응 - 에너지 도표

-E2 반응 -E1 반응과 E2 반응의 비교 안정민

E2 반응의 에너지 도표 Rate =K[RX][ 염기 ]

E2 반응의 특징

위치 선택성

E2 반응의 특징 입체 선택성

E2 반응이 잘 일어나는 조건 염기 1) 산소 음이온 상태의 강염기 NaOH, KOH, NaOCH3, NaOCH2CH3, KOC(CH3)3 2) 질소 음이온 상태의 강염기 NaNH2, KNH2 3) 입체 장애를 받는 염기 Potassium tert-butoxide Diisopropylamine Triethylamine

E2 반응이 잘 일어나는 조건 기질 1 차 <2 차 <3 차

E2 반응이 잘 일어나는 조건 용매

E2 반응이 잘 일어나는 조건 이탈기 F<Cl<Br<I

E2 반응과 E1 반응의 비교 특징 E1E2 반응속도식 K[RX] K[RX][ 염기 ] 메커니즘다단계 ( 중간체 존재 ) 단일단계 입체화학 Xantiperiplanar 염기약한 염기 선호더 강한 염기 선호 용매극성 양성자성 용매극성 비양성자성 용매 기질 Alkyl halide 안정할수록 좋은 기질 (3º>2º>1º)

- Zaitsev’s Rule & Hofmann product - 치환반응과 제거반응의 지 배 요인 김효연

Zaitsev’s Rule 두 개 이상의 가능한 제거반응 생성물이 존재하는 대부분의 E1 과 E2 제거반응에서는 더 많이 치환 된 이중결합을 가지는 생성물이 우세. ( 치환이 많 이 된 알켄이 보통 우세하다.)

Zaitsev’s Rule 에 의 해 삼치환체가 이치 환체보다 우세하여 왼쪽이 주생성물이 됨

Hofmann product 덜 치환된 ( 알켄 ) 생성물 ※ Zaitsev’s Rule 에 의해 치환이 많이 된 알켄이 주 생성물일 때 → Zaitsev’s 생성물, 덜 치환된 ( 알켄 ) 생성물 → Hofmann product

Zaitsev 생성물 (71%) Hofmann 생성물 (29%) 위에는 삼치환체 밑은 이치환체 → Zaitsev’s Rule 에 의해 위에가 우세

부피가 큰 염기인 tert- 뷰톡시화 이온 사용 → 가장 많이 치환되는 알켄 생성을 막음 ( ∵입체 장애 발생 )

치환반응과 제거반응의 지배 요인 → 염기 또는 친핵체가 약한지 강 한지를 본다.

이탈기의 탄 소 유형 2° 3°

이탈기의 탄소 유형 가능한 반응이 거의 없다. ( 탄소 양이온 형성이 어려움 ) 2°, 3°

-SN1 과 E1 의 반응 비교 -SN2 와 E2 의 반응 비교 - 시약 - 실험방법 신나은

S N 1 과 E1 의 반응 비교 - 메커니즘 E1 반응 ①탄소 양이온 형성 ( 속도 - 제한 ) ②약염기 ( 흔히 용매 ) 에 의한 탈 양성자화를 통한 알켄 생성 ( 빠름 ) 염기가 양성자를 제거하여 새로운 π 결 합을 만듦 S N 1 반응 ①탄소 양이온의 형성 ( 속도 - 제한 ) ②탄소 양이온에 대한 친핵체 공 격 ( 빠름 ) 친핵체가 탄소 양이온을 공격하여 치 환 생성물을 만듦

S N 1 과 E1 의 반응 비교 – 기질의 영향 R 기가 많을 수록 반응속도는 증가한다. 반응속도가 느림 반응속도가 빠름 RCH 2 -X R 2 CH-X R 3 C-X ↓ ↓ ↓ RC + H 2 R 2 C + H RC + Carbocation 안정

S N 1 과 E1 의 반응 비교 SN1E1 반응성 서열 3°>2° 메커니즘두 단계 반응 ( 중간체 : 탄소 양이온 ) 친핵체 / 염기약한 친핵체 선호약한 염기 선호 반응속도식

S N 2 과 E2 의 반응 비교 - 메커니즘 E2 반응 ①강염기는 이탈기가 붙은 α 탄 소에 이웃한 β 탄소의 양성자 를 제거하여 알켄을 생성한다. * 알켄 : C n H 2n, 이중결합을 갖는 사슬모양 탄화수소 S N 2 반응 ①강한 친핵체가 친전자성 탄소 를 공격하여 이탈기가 떠나게 한다.

S N 2 와 E2 의 반응 비교 - 기질의 영향 E2 3°>2°>1° Zaitsev’s rule 을 따름

S N 2 과 E2 의 반응 비교 SN2E2 반응성 서열 3°>2°>1 ° 메커니즘단일 협동 반응 ( 중간체 없음 ) 친핵체 / 염기강한 친핵체 필요강한 염기 필요 반응속도식

실험기구 둥근 flask 분액깔때기 분별증류장치 Magnetic stirrer/hot plate Stirring bar PH paper

시약 pKa=-logKa. pH 와 같이, 약산의 해리 상수 (Ka) 를 나타내는 상수대수의 절대치.

실험 방법

실험 결과 Cyclohexanol 의 밀도 0.962g/mol Cyclohexanol 의 부피 6ml Cyclohexanol 의 질량 ____ g Cyclohexanol 의 분자량 100.2g/mol Cyclohexanol 의 몰수 ____. 빈 플라스크 무게 ____ g 빈 플라스크 + Cyclohexene 의 무게 ____ g Cyclohexene 의 무게 ____ g Cyclohexene 의 몰수 ____.