물리화학실험 실험 3 t-Butyl Chloride의 가수분해 반응속도 예비

목차

1. 제목
2. 실험목표
3. 이론
4. 기구 및 시약
5. 실험방법

본문내용

1. 제목 t-Butyl chloride의 가수분해 반응속도
2. 실험 일시
3. 학과, 학번, 조, 이름
4. 실험 목표
이번 실험에서는 t-Butyl chloride의 가수분해 반응속도를 측정하고, 반응물의 농도, 온도, 용매가 반응속도에 미치는 영향에 대하여 알아본다. 또한 반응차수(reaction order) n과 속도상수(rate constant) k를 결정한다.
5. 이론
1. SN1 반응
t-Butyl chloride의 가수분해 반응에서 H2O는 약한 친핵체이고 t-Butyl chloride는 3차 탄소 양이온 중간체를 형성하기 때문에 SN1 메커니즘으로 일어날 것이다. 따라서 반응 속도는 친핵체인 H2O의 농도에 무관하고, t-Butyl chloride의 농도에만 의존하기 때문에 1차 반응일 것으로 예상할 수 있다. SN1 반응은 3개의 단일 단계로 구성된 반응이다.
1) 탄소 양이온(carbocation) 생성 (1a)
첫 번째 단계로 중간체인 탄소 양이온이 생성되는 반응이 일어난다. 속도가 가장 느리기 때문에 이 단계가 속도결정단계가 된다. 이때 생성되는 탄소양이온은 3차이기 때문에 매우 안정하며 강한 친전자체(electrophile)가 된다. 또한 자리 옮김(rearrangement) 반응을 일으키지 않는다.
2) 친핵체(nucleophile) 공격 (1b)
두 번째 단계에서는 친핵체가 탄소 양이온을 공격한다. 강한 친전자체인 3차 탄소 양이온 (CH3)C+과 약한 친핵체인 H2O은 빠르게 반응한다.
3) 탈양성자(deprotonation) 반응 (1c)
세 번째 단계에서는 생성물이 양전하를 띠고 있기 때문에 중성 분자로 만들기 위해 탈양성자 반응이 일어난다. 염기를 띠는 용매를 사용하여 탈양성자반응을 일으키도록 한다. 최종적으로 t-Butyl chloride가 H2O와 반응하여 가수분해 결과 입체가 보존된 t-Butyl alcohol을 생성한다.
<SN1 반응 3단계 사진 첨부>

참고자료

· 없음