[유기화학] 알켄 : 반응 및 합성 3 (알켄의 반응 ; 할로젠 첨가)

[유기화학] 알켄 : 반응 및 합성 1 (개요)

[유기화학] 알켄 : 반응 및 합성 2 (알켄의 제조)

알켄으로부터 제조될 수 있는 다양한 형태의 화합물

알켄의 반응 및 합성

---

알켄이 어떻게 합성되는지도 알아보았으니, 본격적으로 알켄의 반응에 관해 알아보자. 알켄은 1) 할로젠 첨가, 2) 물 첨가, 3) 카벤 첨가, 4) 환원, 5) 산화, 6) 자유라디칼 첨가 등으로 반응이 진행될 수 있다. 이번 글에서는 할로젠 첨가에 관해 알아보자.

할로젠이 첨가되는 방법도 여러 가지가 있다. 할로젠화 수소 첨가(H-X), 할로젠화 반응(X2), 하이포아할로젠산의 첨가(X2, H2O)가 이에 해당한다. 역시 하나씩 알아보자.

1. 할로젠화 수소 첨가 (H-X)

알켄에 할로젠의 첨가

마르코프니코프 규칙에 따라 할로젠화 수소(H-X)가 첨가된다.

그런데 다이엔에 할로젠화 수소가 첨가되면 어떻게 될까? 이는 탄소 양이온 자리 옮김이 일어나, 혼합물이 생성된다.

다이엔의 H-X 친전자성 첨가 반응

탄소 양이온 자리 옮김 (수소 음이온 이동)을 생각해보면 예측할 수 있을 것이다.

---

2. 할로젠화 반응 (X2)

할로젠화반응

X2는 anti-addition으로 진행된다. 이는 자유회전이 불가한 고리형 알켄으로 확인할 수 있다.

---

3. 하이포아할로젠산의 첨가 (X2, H2O) → 할로하이드린 생성

하이포아할로젠산의 첨가에 의한 할로하이드린 생성

중간에 왜 H2O가 친핵체 역할을 하는지 궁금해할 수 있다. 심지어 Br-는 음이온으로 H2O보다 더 강한 친핵체이다. 그렇다면 왜 H2O가 친핵체로 작용했을까? 이유는 생각보다 단순하다. 농도 때문이다. Br-는 농도가 매우 옅고, H2O는 매우 진하다. Br2는 시약이므로 적은 양을 첨가했지만, 물은 용매로 매우 많은 양이 첨가되었다. 즉, Br-보다 H2O가 친핵체 역할을 할 확률이 훨씬 높다고 할 수 있다. 따라서 H2O가 비교적 약한 친핵체임에도 친핵체 역할을 하였다.

추가적으로 bromohydrin은 NBS 시약을 사용하여 DMSO 용매 내에서 일어날 수도 있다.

NBS 시약을 이용하여 DMSO 용매 내에서 bromohydrin 생성

 

[유기화학] 알켄 : 반응 및 합성 4 (알켄의 반응 ; 물 첨가)

[유기화학] 알켄 : 반응 및 합성 5 (알켄의 반응 ; 카벤 첨가)

* 수정해야 할 개념, 혹은 표현이 있다면, 댓글에 달아주시면 감사하겠습니다. *