[유기화학실험] Grignard reaction

ㅎ..... 화학을 이중전공하고 복수교직을 노리는 나....

졸업까지 160학점을 취득할 예정입니다...ㅋ

ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

 

 

나처럼 등록금 이렇게 뽑아먹는 사람도 없을거야

4학년 2학기까지 20학점 꽉꽉채워서 #가보자고

심지어 우리 과 교직선발 빵꾸나서 내년에 교수님이랑 1대 1로 수업들을 예정임

교수님 페이가 내 등록금이랑 맞먹을 것 같은데 이거 정말 핵이득이 아닐까

물론 이젠 화학과 편입생처럼 화학으로만 들어야하지만...ㅎ

언젠가 교원자격증 취득한거 기록하러 돌아온다

 

..시험공부하자

 

마자 저 여름에 탭살꺼임

그림판으로 매커니즘 그릴수도 없고

사진 찍어서 올리는것도 귀차나..

탭으로 그려서 캡쳐엔 붙여넣기하면 얼마나편행

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1. 제목: Grignard reaction

2. 목적: Grignard reaction을 이해하고 실험해본다.

3. 이론

 1)Nucleophile: 친핵체. 화학결합시 전자쌍을 주는 물질이다. 대표적으로 파이결합을 형성하는 물질, 혹은 비공유 전자쌍을 가지고 있는 물질이다. 이러한 특성으로, 친핵체는 루이스 염기이다.

 2)Electrophile: 친전자체. 화학결합형성시 전자쌍을 받는 물질으로, 루이스 산이다. 친핵체와 친전자체는 절대적이지 않고, 각 조건에서 반응물의 acidity를 고려해서 판단해야한다.

 3)Grignard reagent

• 유기금속시약: 탄소-탄소 coupling reaction을 수행하는 시약이다. 

coupling reaction: 2종 혹은 같은 종의 유기화합물이 상이한 작용기 사이에서 축합반응을 일으켜 새로운 공유결합을 형성하는 반응이다. 

 

• Grignard reagent: RMgX. (2RMgX <-> R₂Mg +  MgX₂의 평형을  이룬다.) RX + Mg, 무수 ether 촉매를 사용해 만들 수 있다. 물과 공기에 대해 반응성이 좋다.

 4)Grignard reaction

• 반응: RMgX에서 Mg가 + charge를 띄어 R은 강한 음전하를 띄게 된다. 이 때문에 친전자체 탄소에 R이 연결된다.  Grignard reagent는 카르보닐기와 반응을 많이 하며, 반드시 입체장애가 적은 탄소와 반응한다. 또한 카복실산과 반응을 하지 않는다. 이 이유는 산성인 카복실 수소와 염기성인 grignard reagent가 반응하여 탄화수소와 마그네슘염이 만들어지기 때문이다.
• 제한점: 동일 분자 내에 반응성이 큰 작용기가 있으면 RX로 부터 시약을 만들 수 없다. 할로젠화 알킬, Carboxyl acid, alcohol, amine과 같은 작용기를 가진 화합물은 분자 내에 산성인 RCO₂H, ROH, RNH₂와 같은 양성자를 가지고 있어 Grignard 시약을 만들지 못한다.

 

  4. 기구 및 시약조사

 1) 기구: 20ml 둥근 바닥 플라스크, 교반용 막대자석, 자석교반기, 분별 깔대기, 삼각플라스크, 회전 농축기, uv램프, 뷰흐너 깔대기

 2) 시약: 생략

 

 5. 실험 방법: 생략

 

 6. 결과:  tlc 결과 및 분석, 수율 구하기

 

 7. 토의

 1) work up을 EA로 하는 이유: 용매의 밀도가 물보다 낮기 떄문이다. DCM은 불보다 밀도가 낮아 가라앉는데, EA는 밀도가 커 물 위에 뜬다. THF처럼 밀도가 적은 용매를 사용할 시엔 EA를 사용하는 것이 좋다.

 

 2)EA Work-up 순서

• product 에 증류수를 넣어 quenching한다.
• 분별 깔대기로 옮긴 후 물과 ea를 1:1비율로 넣어준다. 10~20번 흔들고 가스를 빼는 과정을 3번 반복한다.
• 층이 나뉠 때 까지 기다린 후, 증류수와 ea를 순서대로 추출한다.
• 증류수는 다시 분별 깔대기에 넣어 재사용하고, ea는 추출한 걸 따로 모아 놓는다.
• 2~4의 과정을 3번 반복한다.
• EA로 추출된 것에 MgSO₄를 넣어 수분을 잡는다.
• DCM work up과의 차이점은 H₂O의 재사용 유무, 추가 투입하는 물질의 종류가 있다. DCM의 경우 DCM을 추출 한 뒤 물을 추출하지 않고 DCM을 더 넣어 WORK UP을 한다.

 3) 추가되는 알킬기의 개수 조절방법

• weinreb amide를 사용한 뒤 grinard 시약을 사용하면 알킬기가 하나만 들어간다.
• 그리냐르 시약을 1당량만 넣으면 알킬기가 하나 들어간다.
• Gillman reagent(R₂CuLi)를 사용한다.

 4)work up solvent를 사용하니 층 분리가 잘 되는 이유는? : NaCl이나 NH₄Cl과 같은 염이 물을 끌어당기는 성질을 가지기에 유기층과 잘 분리가 된다.