[유기화학실험] witting reaction

1. 제목: witting reaction

2. 목적: witting reaction의 매커니즘을 이해하고, 실험 해 본다.

3. 이론

 (1) cis/trans form : 탄소간 이중결합 주위의 회전이 불가능하므로 치환기의 위치에 따라 cis/trans form으로 나뉘어진다. cis와 trans는 서로 같은 조성과 같은 수의 원자를 가지고 있으나 물리 화학적 성질이 다른 이성질체이기에 기하 이성질체이다. cis와 trans는 substituients가 중심 탄소(=알켄)을 기준으로 한 쪽에 모두 있으면 cis, 양 쪽에 하나씩 있으면 trans로 구분된다. cis 이성질체는 극성이 있고 끓는점이 높다. 반면 trans는 더 안정적이다.

 

 (2)E/Z form: cis/trans의 확장형으로, 2-3개 혹은 4개의 치환기를 가지고 있는 이중결합을 설명할 때 사용한다. 원자번호가 큰 치환기 순으로 우선순위를 매기고, 우선순위가 높은 치환기가 이중결합의 반대쪽에 있으면 E, 아니면 Z이다. E form이 상대적으로 z 보다 안정적인데 이는 Z의 경우 우선순위가 높은 치환기가 같은 쪽에 있다보니 입체장애로 에너지가 높기 때문이다.(electric replusion)

 

 (3)Witting reaction

 :aldehyde와 ketone을 alkenes으로 바꿀 때 사용하는 reaction으로 친핵성 첨가반응이다. 사용하는 ylide(인접한 위치에 +와 -전하를 가진 중성의 쌍극성화합물.)에 따라 생성물이 나뉜다. 

• ylide의 친핵성 탄소 원자가 카르보닐기에 첨가되어 베테인(인접하지 않은 위치에 전하를 가진 중심의 쌍극성 화합물)중간체를 생성한다.
• 분자 내 o-p결합 형성으로 사원자 고리 중간체가 형성된다
• 사원자 고리가 자발적으로 분해되어 alkenes와 triphenylphosphine oxide를 형성한다.

 

4. 기구 및 시약조사, 생략

5. 실험 방법, 생략

6. 결과

 : tlc rf값 및 간단한 분석, 수율 구하기.

 

7. 토의

 (1) 왜 이 실험에서 z form이 major하게 형성되는가?

 사원자 고리가 형성되었을 때, phosphate와 인접한 치환기 때문에 입체 장애가 발생하기 때문이다. 따라서 z form이 생성된다.

 

 (2) e form이 major하게 형성되려면?

:HWG reagent를 사용한다. 이 reagent는 strong e-alkene selectivity를 보인다. 이 시약을 이용한 반응을 HWE(Horonor=wadsworth-emmons rxn) reaction이라 한다.