[공업화학] 환원반응

목차

3. 실험 배경
4. 실험 목적
5. 실험 기구 및 장치
6. 실험 방법
7. 실험 원리 (Principles)
(1) 산화-환원 반응
(2) 환원제(Reductant)
① 수소화 반응(Hydrogenation): H₂/cat.
② 금속 수소화 반응(Metal hydride hydrogen): NaBH₄,LiAlH₄
③ 전자 이동에 의한 환원
④ 케톤의 또 다른 환원
(3) 카르보닐 화합물의 산화-환원 관계
(4) TLC (Thin layer chromatography)
① TLC의 정지상
② TLC의 이동상
③ 크로마토그램의 전개
④ 전개판의 성능 특성
⑤ Rf에 영향을 주는 변수들
⑥ TLC 사용법
(5) Colummn chromatography
● 분리된 성분들의 회수

본문내용

7. 실험 원리 (Principles)
(1) 산화-환원 반응
산화 환원 반응이란 보통 여러 가지로 정의 할 수 있다. 먼저 산화 환원 반응은 다음과 같이 어떤 물질이 산소 또는 수소와 결합하거나 분리되는 반응으로 정의된다.
즉 염소(Cl)는 전자를 얻었으며, 황(S)은 전자를 잃었는데, 산화반응이란 전자를 잃는 반응을 말하고, 환원반응은 전자를 얻는 반응을 말한다.
하지만 이러한 방법은 무기 화합물의 산화 환원을 정의하는 것이고 유기 화합물의 산화 환원을 정의 할 때는 이와는 다른 방법을 사용한다. 유기화학에서의 산화반응은 탄소원자의 전자밀도(electron density)가 감소하는 반응을 말하고 반대로 환원반응은 탄소원자의 전자밀도(electron density)가 증가하는 반응을 말한다. 다음의 알콜의 산화 환원 반응을 살펴보자.

위의 반응에서 알콜은 산화되어 케톤이 되고 케톤은 또다시 산(acid)으로 산화된다. 반대로 산은 환원되어 케톤과 알콜을 생성한다. 먼저 첫 번째 반응에서 알콜의 OH와 연결되어 있는 탄소의 전자밀도는 케톤의 산소와 이중결합으로 연결되어 있는 탄소의 전자밀도 보다 높다. 왜냐하면 산소는 2개의 비공유 전자쌍을 가지고 있어 전기음성도가 탄소의 전기음성도보다 크고 전자를 끌어당기는 힘이 커서 전자 밀도의 분포가 산소에 치우쳐 있게된다.

참고 자료

- 양성봉 외 3인, "유기 화학 실험", 도서출판 대웅
- 정광보 외 3인, "유기 화학 실험", 신광문화사
- http://cmds.kaist.ac.kr (카이스트 분자설계 및 합성 연구실 홈페이지)