[물리화학실험]설탕의 반전 반응

소개

효소와 수소이온 촉매에 의한 설탕의 반전반응의 반응속도들을 이해하고 이 반응에 대한 반응속도 상수를 결정하는 레포트입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
1.1. 효소와 수소이온 촉매에 의한 설탕의 반전반응의 반응속도들을 이해하고 이 반응에 대한 반응속도 상수를 결정하려한다

2. 실험 이론 및 원리
2.1. 설탕의 반전 반응(촉매효과)
설탕의 반전반응은 설탕이 D-Glucose와 D-Fructose로 바뀌는 화학반응이다. 반응물과 생성물이 광학활성도의 차이 때문에 반응이 진행함에 따라 광학 활성도의 반전이 생긴다.
+ ⇆ (D-Glucose) + (D-Fructose)
이 반응도 다른 여러 가수분해 반응처럼 수소이온 촉매작용을 한다. 그러나 더욱더 효과적인 촉매는 효소 invertase 인데, 곰팡이나 꿀에서 추출되면 적당한 산성조건(pH3～7, 최적조건 pH5 근방)범위에서는 상당하게 반전속도를 증가시킨다. 대체 촉매 효과를 고려할 때에는 주어진 반응물의 농도에 대하여 반응속도가 증가하지만 최종 생성물은 같다는 것을 명심해야 한다. 그러나 효소를 촉매로 사용할 때에는 측정반전속도의 의미를 알기 위해서 꼭 알아야 할 반응 속도론적 고려점 들이 뒤따른다. 이반응의 최종조건은 sucrose 가 D-Glucose와 D-Fructose로 완전히 반전하는 것이다.

2.2. 설탕의 편광회전 현상
반응속도를 공부하는데 꼭 고려하여야 할 복잡한 반응이 한 가지 있는데 그것은 반응이 진행함에 따라 생기는 생성물의 편광회전현상이다. D-Glucose에는 광학활성도가 서로 다른 두개의 이성질체가 있다. 그러나 효소 촉매 수크로오스 반전반응에서 생기는 D-Glucose는 두개 이성질체의 평형 혼합물이 아니다. 따라서 이 두 번째로 일어나는 반전과정을 반응속도 해석에 포함 시키거나 또는 적당한 분석과정을 거쳐 편광회전 현상의 영향을 제거 시켜야만 한다. 본 실험에서는 반응물과 생성물의 광학 활성도가 다르기 때문에 반응의 진행 과정을 시간에 대한 회전 각도를 측정함으로서 알 수 있다.

참고자료

· 물리화학실험, 이익춘, 탐구당, p.116～171
· 물리화학, p.w Atkins, 탐구당 p.828～852
· Organic chemistry, 김인규 ,희중당 p.1227～1230
· 생화학, 김정숙, 오문헌 등, 광문각, 2000. 2. 1