유기공업화학실험 A+ 레포트 the SN2 reaction (SN2 반응)

소개

2022년 대면 수업에서 유기공업화학실험 시험 1등, 레포트 2등으로 A+ 받았습니다.
디스커션은 기본 4페이지 이상으로 작성하였고 result도 색 변화 관찰이나 시약 질량이나 부피 구하는 과정, 수득률 구하는 과정 등이 타 레포트에 비해 하나하나 아주 자세합니다. 실험과정도 원리와 관련지어 세세하게 작성했고, 참고 자료도 많습니다.

+참고로 유기공업화학실험 퀴즈 정답 있습니다. 정확한 답은 아니지만 참고하시기 바랍니다.

목차

1. title
2. Date
3. apparatus & reagents
4. Procedure
5. Result
6. Discussion
7. Reference

본문내용

① 용액 제조
이번 실험에서는 n-butanol과 NaBr, H2SO4를 반응시켜서 1-btomobutane을 합성하여 수득량을 구하여 이론적 수득량과 비교해보는 실험을 진행하였다. 이때, reflux, distillation, TLC, extraction 등 이전 실험에서 진행한 방법들을 활용하였다. 먼저 100m round bottom flask에 실험자료에 명시된 듯이 한계 반응물인 0.11mol n-butanol의 1.2배로 sodium bromide를 사용했기에 0.132mol인 13.3g sodium bromide를 넣어준 후, 15ml 물과 10ml n-butyl-alcohol를 넣고 flask를 양옆으로 잘 흔들어주며 혼합시킨다. 고체인 sodium bromide를 먼저 넣고 혼합을 진행해야 시약이 벽면에 붙어서 용해되지 않는 경우가 줄어든다. 충분히 용해된 것 같으면, ice-water bath에 넣고 cooling을 시키며 흔들어준다.
Flask를 흔들어 주는 과정에서 11.5ml의 H2SO4도 첨가해준다. 이때, H2SO4를 한꺼번에 넣지 않고 천천히 나누어 넣으며 flask를 흔들어주고 계속 cooling을 진행한다. H2SO4를 천천히 넣어주는 이유는 물과 H2SO4는 발열 반응을 일으키기 때문에 높은 열이 발생하기 때문이다. [1] 이렇게 H2SO4를 넣어주는 과정에서 하얀색 기체가 발생하는 것을 확인할 수 있는데, 이는 HBr에 해당한다. [2] 열이 모두 발생했으면 cooling을 멈추는데, 이때 비커가 뿌옇게 흐려지고 층이 두 개로 분리가 된 것을 확인할 수 있다. 윗층은 황금색, 아래층은 연한 노란색을 띠게 된다.

② reflux
이제 n-butanol과 HBr로부터 1-bromobutane 생성 반응이 잘 일어나도록 가열을 해주는데, 기화가 일어나면서 물질이 손실될 수 있기에 기화한 증기를 다시 액화시켜서 플라스크로 돌아오게 하는 reflux의 과정을 통해 생성물의 수득량을 높여준다.

참고자료

· 구글, 물과 황산, file:///C:/Users/amype/Downloads/18_%ED%99%A9%EC%82%B0.pdf
· 실험자료, The SN2 Reation https://ko.wikipedia.org/wiki/1-%EB%B8%8C%EB%A1%9C%EB%AA%A8%EB%B7%B0%ED%85%8C%EC%9D%B8
· 구글, 1-bromobutane, https://ko.wikipedia.org/wiki/1-%EB%B8%8C%EB%A1%9C%EB%AA%A8%EB%B7%B0%ED%85%8C%EC%9D%B8
· 구글, NaHSO4 밀도, https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%99%A9%EC%82%B0_%EC%88%98%EC%86%8C_%EB%82%98%ED%8A%B8%EB%A5%A8
· 구글, ethyl sulfate, https://en.wikipedia.org/wiki/Ethyl_sulfate
· 구글, 알코올 황산 반응, https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%95%8C%EC%BD%94%EC%98%AC
· 구글, dibutyl ether, https://en.wikipedia.org/wiki/Dibutyl_ether
· 네이버 지식백과, p-아니스알데하이드 https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1246313&cid=40942&categoryId=32099
· 네이버 지식백과, p-아니스알데하이드 https://terms.naver.com/entry.naver?docId=4624490&cid=60228&categoryId=60228
· 실험자료, chromatography
· 구글, Anisaldehyde stain, http://www.reachdevices.com/TLC_stains.html
· 구글, SN2반응, https://ko.wikipedia.org/wiki/SN2_%EB%B0%98%EC%9D%91
· [네이버 지식백과] SN2 반응 [SN2 reaction] (화학백과), https://terms.naver.com/entry.naver?docId=6173595&cid=62802&categoryId=62802